DE102017210917A1

DE102017210917A1 - Fahrzeugradbauteil aufweisend ein Akustikelement

Info

Publication number: DE102017210917A1
Application number: DE102017210917.3A
Authority: DE
Inventors: Makram Zebian; Oliver Schürmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Fahrzeugradbauteil (1, 2) aufweisend ein Akustikelement (12) zur Geräuschreduzierung für ein Fahrzeugrad, insbesondere ein Fahrzeugluftreifen (2) oder eine Felge (1), wobei das Akustikelement (12) an einer inneren Oberfläche (11) angeordnet ist und eine Wand (13) mit zwei voneinander abgewandten Seiten (131, 132) sowie ein oder mehrere Dämpfungselemente (14, 15) aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement (14) an der ersten Seite (131) an der Wand (13) angeordnet ist und wobei die Wand (13) auf ihrer ersten Seite (131) zumindest einen ersten Normalenvektor (16) aufweist, der einen ersten Winkel (21) von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 25°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der Umfangsebene (24) einschließt.Aufgabe ist ein Fahrzeugradbauteil mit verbesserten akustischen Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Einsatz an Material.Dies wird erreicht, indem das erste Dämpfungselement (14) eine mittlere Höhe Hm aufweist, die 10 % bis 90 % der maximalen Höhe H der Wand (13) entspricht und indem die Wand (13) eine schallreflektierende Wand (13) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugradbauteil aufweisend ein Akustikelement zur Geräuschreduzierung für ein Fahrzeugrad, wobei das Fahrzeugrad eine Felge und einen Fahrzeugluftreifen aufweist, wobei der Fahrzeugluftreifen auf der Felge montiert mit der Felge einen Reifeninnenraum einschließt, wobei das Fahrzeugradbauteil in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und am Fahrzeugrad montiert eine den Reifeninnenraum mitbegrenzende einem Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens gegenüberliegende innere Oberfläche aufweist, wobei das Akustikelement an der inneren Oberfläche angeordnet ist, wobei das Akustikelement eine Wand mit zwei voneinander abgewandten Seiten aufweist, wobei das Akustikelement ein oder mehrere Dämpfungselemente, welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement der ein oder mehreren Dämpfungselementen an der ersten Seite an der Wand angeordnet ist und wobei die Wand auf ihrer ersten Seite zumindest einen ersten Normalenvektor aufweist, der einen ersten Winkel von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 25°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der Umfangsebene einschließt. Weiter betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen und/oder eine Felge und/oder ein Fahrzeugrad jeweils aufweisend ein solches Akustikelement.
Bei einem auf einer Fahrbahn abrollenden Fahrzeugluftreifen, welcher luftdicht auf einer Felge montiert ist, entstehen Geräusche durch Vibrationen der Luft im von dem Reifen und der Felge eingeschlossenen Radinnenraum. Hierbei bilden sich von der Geometrie des Reifens beeinflusste Resonanzen, d.h. Frequenzen, bei welchen der Schalldruckpegel besonders hoch ist, aus. Besonders bedeutend sind hierbei über den Umfang des Reifens geschlossen verlaufende Raummoden. Bei Reifen für Personenkraftwagen liegen übliche Resonanzfrequenzen bei 170 Hz bis 260 Hz beziehungsweise Vielfachen davon. Die Geräusche werden sowohl in den Fahrgastraum als auch an die Umgebung außerhalb des Fahrzeuges übertragen.
Gemäß des eingangs geschilderten Gegenstands ist es aus der DE 10 2007 028932 A1 zur Reduzierung solcher Geräusche bekannt, einen Schaumstoffring als Akustikelement bzw. als Dämpfungselement an der Innenseite des Fahrzeugluftreifens anzubringen. Dieses Dämpfungselement reduziert die Luftvibrationen im Radinnenraum, was das Geräuschverhalten des Fahrzeuges verbessert. Die Frequenzverteilung der Absorption eines solchen Schaumstoffkörpers ist materialabhängig und damit nicht gut einstellbar. Typischerweise absorbiert ein solcher Schaumstoffring breitbandig, wobei die Absorption mit höheren Frequenzen ansteigt. Für typische Resonanzfrequenzen von Reifen sind die Absorptionseigenschaften eines solchen Schaumstoffrings somit nicht optimal. Gleichzeitig ist der Einsatz von Material für solche Dämpfungselemente mit hohen Kosten verbunden.
Weiter ist aus der DE 60 2004 009 533 T2 ein Fahrzeugreifen mit Geräuschdämpfern aus einem Polyurethan-Schwamm auf Etherbasis bekannt, wobei der Geräuschdämpfer eine äußere Beschichtung aufweist, welche durch eine Polyethylenfolie der Dicke 0,06 mm gebildet ist, in welche das schwammartige Material vollständig eingewickelt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugradbauteil für ein Fahrzeugrad zur Verfügung zu stellen, das, montiert am Fahrzeugrad, verbesserte akustische Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Einsatz an Material aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem das erste Dämpfungselement eine mittlere Höhe aufweist, die 10 % bis 90 % der maximalen Höhe der Wand entspricht und indem die Wand eine schallreflektierende Wand ist.
Bedeutend ist die Kombination aus der weitgehend senkrecht zur Umfangsebene ausgerichteten schallreflektierenden Wand mit dem ersten Dämpfungselement zu dem Akustikelement, wobei das Akustikelement an der inneren Oberfläche des Fahrzeugradbauteils angeordnet ist.
Durch die so angeordnete schallreflektierende Wand kann das akustisch aktive Volumen des Reifeninnenraums in vertikaler Richtung unterteilt werden und somit die akustischen Raummoden maßgeblich beeinflusst werden. Die Unterteilung ist dabei umso effizienter, je höher die schallreflektierende Wand ist. Das erste Dämpfungselement stützt dabei die Wand. Gleichzeitig mindert das erste Dämpfungselement die Geräusche, insbesondere trägt es zu einer Minderung von Raummoden auf der ersten Seite der Wand bei. Das erste Dämpfungselement weist dabei eine mittlere Höhe von 10 % bis 90 %, bevorzugt von 50 % bis 90 %, besonders bevorzugt von 70 % bis 80 %, der maximalen Höhe der Wand, auf. Die Höhe misst dabei die Erstreckung in radialer Richtung. Hierdurch ist eine ausreichende Stützung der Wand bei gleichzeitig geringerem Materialeinsatz an kostenintensivem geräuschminderndem Material ermöglicht. Das Dämpfungselement beeinflusst weiter das effektive akustisch aktive Volumen auf der ersten Seite der Wand, wodurch die Raummoden weiter beeinflussbar sind.
Die erste Seite und die zweite Seite der Wand sind voneinander abgewandt und lediglich durch die Dicke der Wand voneinander beabstandet. Die Dicke der Wand ist gemessen senkrecht zu der der ersten Seite zugewandten Oberfläche der Wand.
Eine das gesamte erste Dämpfungselement umhüllende Ausführung der Wand ist nicht nötig, wodurch ein geringerer Einsatz an schallreflektierendem Material der Wand ermöglicht ist. Die Wand kann insbesondere ein freies Ende aufweisen, das dem Reifeninnenraum zugewandt ist. Hierbei kann es sich um eine Schnittkante der Wand handeln. Die Wand kann als eine begrenzte Fläche ausgeführt sein. Die begrenzte Fläche kann gerade oder gekrümmt sein.
Die schallreflektierende Wand ist geeignet, um Schall zu reflektieren. Eine solche schallreflektierende Wand kann für eine senkrecht auf die Wand, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Wand, treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 30 % aufweisen, gemessen bei einer Referenzfrequenz von f = 250 Hz. Der Schall-Reflexionsgrad kann gemessen werden für eine senkrecht auf die Wand vom Medium Luft bei Normalbedingungen, d.h. bei einem Luftdruck von 1013,25 hPa und einer Temperatur von 293,15 Kelvin, treffende Schallwelle. Der Schall-Reflexionsgrad kann gemessen werden gemäß DIN EN ISO 10534-2. Die akustischen Eigenschaften des restlichen Akustikelements, insbesondere der Dämpfungselemente, sind hierbei ganz oder weitgehend unberücksichtigt.
Das eine oder die mehreren Dämpfungselemente, insbesondere das erste Dämpfungselement, weisen zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material, insbesondere poröses Material, auf und sind zur Minderung von Geräuschen geeignet. Hierdurch ermöglicht das Akustikelement eine Minderung des Schalls. Dies kann durch Absorption von Schall durch Material der Dämpfungselemente erfolgen. Bedeutend ist nun, dass durch die Umverteilung der Schalldruckpegelverteilung, insbesondere durch eine Umverteilung der Schalldruckpegelverteilung hin zu höheren Frequenzen, eine bessere Minderung des Schalls durch die Dämpfungselemente bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz ermöglicht ist. Auch können günstigere Materialien für die Dämpfungselemente gewählt werden.
Bei dem Fahrzeugradbauteil kann es sich um einen Fahrzeugluftreifen und/oder um eine Felge handeln. Insbesondere kann es sich um ein, am Rad montiert, in Umfangsrichtung geschlossenes Fahrzeugradbauteil handeln.
Richtungsangaben sowie die Angabe von Achsen, insbesondere die radiale Richtung, die axiale Richtung, die Umfangsrichtung und die Rotationsachse, entsprechen den Richtungsangaben für ein am Rad montiertes Fahrzeugradbauteil. Die Umfangsebene ist eine Mantelfläche eines geraden Kreiszylinders mit der Rotationsachse des Rades und/oder des Radbauteils als Rotationsachse. Schließt ein Vektor mit einer Ebene einen Winkel ein, so handelt es sich im Sinne der Anmeldung um den kleinsten Winkel, den der Vektor und die Ebene miteinander einschließen. Schließt ein Vektor mit einer Richtung einen Winkel ein, so schließt er im Sinne der Anmeldung diesen Winkel mit einer Geraden ein, welche parallel zu der Richtung verläuft.
Hierdurch ist ein Fahrzeugradbauteil für ein Fahrzeugrad zur Verfügung gestellt, das, montiert am Fahrzeugrad, verbesserte akustische Eigenschaften bei gleichzeitig geringerem Einsatz an Material des ersten Dämpfungselements sowie der Wand aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Wand zumindest einen Normalenvektor aufweist, der einen zweiten Winkel von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 30°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der Umfangsrichtung einschließt. Hierdurch ist insbesondere die Ausbildung von in Umfangsrichtung geschlossenen Raummoden behindert. Zweckmäßig ist es, wenn die Wand in ihrer flächigen Erstreckung einen Oberflächenbereich mit nur solchen Normalenvektoren aufweist. Zweckmäßig ist es auch, wenn alle Normalenvektoren der ersten Seite der Wand so ausgebildet sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Wand zumindest einen Normalenvektor aufweist, der einen zweiten Winkel von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 30°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der axialen Richtung einschließt. Hierdurch ist der Reifeninnenraum in axialer Richtung unterteilt. Zweckmäßig ist es, wenn die Wand in ihrer flächigen Erstreckung einen Oberflächenbereich mit nur solchen Normalenvektoren aufweist. Zweckmäßig ist es auch, wenn alle Normalenvektoren der ersten Seite der Wand so ausgebildet sind.
Als zweckmäßig hat es sich auch herausgestellt, wenn die Wand zumindest einen Normalenvektor aufweist, der einen zweiten Winkel von 30° bis 60°, bevorzugt von 40° bis 50°, mit der axialen Richtung einschließt. Zweckmäßig ist es, wenn die Wand in ihrer flächigen Erstreckung einen Oberflächenbereich mit nur solchen Normalenvektoren aufweist.
Ein besonders geringer Einsatz an geräuschminderndem Material und ein besonders einfacher Aufbau des Akustikelements ist erreicht, wenn höchstens an der ersten Seite der Wand an der Wand ein oder mehrere Dämpfungselemente angeordnet sind. Dabei handelt es sich insbesondere um ein oder mehrere erste Dämpfungselemente.
Eine besonders gute Stützung der Wand ist erreicht, wenn an der zweiten Seite der Wand ein zweites Dämpfungselement der ein oder mehreren Dämpfungselemente angeordnet ist. Das Akustikelement weist somit zumindest zwei Dämpfungselemente auf, nämlich das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement. Die beiden Dämpfungselemente sind auf unterschiedlichen Seiten der Wand angeordnet. Hierdurch können die Raummoden auf beiden Seiten der Wand gezielt beeinflusst werden.
Vorteilhaft ist es, wenn sich das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement in ihrer Form und/oder in ihren Materialeigenschaften und/oder in ihrem Material unterscheiden. Bei der Form können sie sich insbesondere in ihrer maximalen Höhe und/oder in ihrer mittleren Höhe und/oder in ihrem Volumen und/oder in ihrer Erstreckung in einer oder mehreren Richtungen parallel zur Umfangsebene und/oder in der Größe ihrer Oberfläche unterscheiden. Das zweite Dämpfungselement kann in einer oder mehreren Richtungen eine gleiche Erstreckung wie die Wand aufweisen. Das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement können sich in ihrer Dichte unterscheiden. Hierdurch können die Raummoden auf den zwei Seiten der Wand unterschiedlich beeinflusst werden.
Das erste und das zweite Dämpfungselement können in einem oder mehreren oder allen der genannten Aspekte aber auch gleich ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich eine einfache Ausführungsform des Akustikelements. Die beiden Dämpfungselemente können bei gleichem Material eine unterschiedliche Geometrie, insbesondere eine unterschiedliche mittlere Höhe und/oder ein unterschiedliches Volumen und/oder eine unterschiedlich große Oberfläche, aufweisen.
Die Wand kann in einer parallel zur Umfangsebene verlaufenden Richtung zwischen dem ersten Dämpfungselement und dem zweiten Dämpfungselement angeordnet sein.
Das Akustikelement weist somit zumindest ein erstes Dämpfungselement auf. Es kann auch ein oder mehrere zweite Dämpfungselemente aufweisen.
Eine Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement an seiner der Wand zugewandten Seite eine größere Höhe aufweist als die mittlere Höhe des jeweiligen einen Dämpfungselements. Hierdurch ist eine besonders gute Stützung und/oder ein besonders guter Formschluss bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz an porösem Material ermöglicht. Die Höhe des jeweiligen Dämpfungselements kann zur Wand hin zunehmen. Die Höhe misst dabei die Erstreckung in radialer Richtung.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement an seiner von der Wand abgewandten Seite eine größere Höhe aufweist als die mittlere Höhe des jeweiligen Dämpfungselements.
Als zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement eine mittlere Höhe von 20 mm bis 60 mm aufweist. Zweckmäßig ist es auch, wenn das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement normal zur Wand eine Erstreckung von mindestens 10 mm aufweisen.
Die geometrische Form des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten 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 auch um eine senkrechte oder eine schiefe dreidimensionale Form handeln.
Bei dem zur Minderung von Geräuschen geeigneten Material eines Dämpfungselements, insbesondere des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements, kann es sich um poröses Material handeln. Bei dem porösen 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. Ferner kann das Material des Dämpfungselementes insbesondere eine Dichte von beispielsweise bis zu 100 kg/m³ und/oder eine Stauchhärte von beispielswiese 1,5 kilo-pascal aufweisen. Es kann sich bei dem porösen Material um einen offenzelligen Schaumstoff oder um einen gemischtzelligen Schaumstoff oder um einen geschlossenzelligen Schaumstoff handeln. Im letztgenannten Fall sind die Stützeigenschaften des Schaums wichtiger als dessen Absorption.
Zweckmäßig ist es, wenn das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement mittels eines Haftmittels an der inneren Oberfläche befestigt ist. Bei dem Haftmittel 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.
Bei dem Dichtmittel zur Befestigung des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements an der inneren Oberfläche 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. Bei dem Klebemittel, insbesondere zur Befestigung des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements an der inneren Oberfläche, 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.
Zweckmäßig ist es, wenn die Wand durch das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement jeweils zumindest in einer Richtung parallel zur Umfangsebene ganz oder teilweise durch Formschluss festgelegt und/oder gestützt und/oder gehalten ist. Eine Stabilisierung der Wand durch die Dämpfungselemente ist besonders effektiv, wenn die Wand nicht selbsttragend ist. Aber auch bei einer selbsttragenden Wand ergeben sich Vorteile.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement mit der Wand kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden und/oder berührt die Wand. Durch eine solche Verbindung kann die Wand über das Dämpfungselement mit dem Reifenbauteil verbunden sein. Die Wand kann nur über das oder die Dämpfungselemente mit dem Radbauteil verbunden sein. Es können auch das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement mit der Wand kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein oder diese berühren. Die Verbindung kann insbesondere durch eine Reibungskraft und/oder ein Haft- und/oder eine Klebeverbindung erfolgen. Die Verbindung kann mittels eines Verbindungsmittels erfolgen.
Zweckmäßig ist auch, wenn die Wand ganz oder teilweise stoffschlüssig, insbesondere durch eine Haft- oder eine Klebeverbindung, direkt mit dem Radbauteil verbunden ist.
Als besonders vorteilhaft zur Optimierung und bedarfsgerechten Beeinflussung der akustischen Eigenschaften des Radbauteils hat es sich herausgestellt, wenn das Akustikelement zumindest eine weitere Wand aufweist. Die zumindest eine weitere Wand kann in ihrem Material und in ihren Materialeigenschaften wie eine Wand ausgebildet sein. Die zumindest eine weitere Wand kann eine Wand sein. Die zumindest eine weitere Wand kann zur ersten Wand weitgehend parallel ausgerichtet sein. Das heißt, dass ein Normalenvektor der ersten Wand und ein Normalenvketor der weiteren Wand miteinander einen dritten Winkel von 0° bis 25°, insbesondere 0° bis 10°, besonders bevorzugt 0° bis 5°, einschließen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn jede der beiden Wände jeweils einen flächigen Bereich aufweist, der nur solche Normalenvektoren aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn sich die erste Wand und die zumindest eine weitere Wand in ihrer Form und/oder in ihrem Material und/oder in ihren Materialeigenschaften voneinander unterscheiden. Sie können sich in ihrer maximalen Höhe und/oder in ihrer Dicke unterscheiden. Sie können sich auch in ihren Reflexionseigenschaften unterscheiden.
Vorteilhaft ist es aber auch, wenn sie sich zumindest in einem oder in mehreren oder in allen der genannten Aspekte gleichen. Eine weitere Wand kann entsprechend einer ersten Wand ausgebildet sein. Die beiden Wände können sich bei gleichem Material etwa in ihrer Geometrie, insbesondere in ihrer maximalen Höhe, unterscheiden.
Das Radbauteil kann auch mehrere Akustikelemente aufweisen. Zwei Akustikelemente können dabei in Form, Aufbau und Material gleich oder unterschiedliche ausgebildet sein. Zwei Akustikelemente können zueinander beabstandet oder berührend angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeugradbauteil mehrere Wände auf, wobei die Wände in einer Richtung in einer Abfolge von Wänden, bevorzugt in einer Abfolge von zueinander weitgehend parallel ausgerichteten und/oder weitgehend äquidistant angeordneten Wänden, angeordnet sind. Hierdurch ist eine besonders gute Aufteilung des Reifeninnenraums durch die schallreflektierenden Wände ermöglicht. Zwei oder mehr Wände können sich in ihrer Geometrie, insbesondere in ihrer maximalen Höhe, und/oder in ihrem Material unterscheiden oder gleich ausgebildet sein. Bevorzugt kann sich eine Abfolge von Wänden und geräuschminderndem Material ergeben. Ein Akustikelement kann alle mehreren Wände aufweisen. Oder zwei oder mehr Akustikelemente können ein, zwei oder mehr Wände der mehreren Wände aufweisen. Jedes Akustikelement aufweisend eine der mehreren Wände kann genau eine der mehreren Wände aufweisen. Die zwei oder mehr Akustikelemente können berührend oder beabstandet voneinander angeordnet sein. Die Richtung kann die Umfangsrichtung sein. Hierdurch ist besonders die Ausbreitung von umlaufenden Raummoden gehindert. Die Wände können in Umfangsrichtung gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die Wände können auch in Gruppen angeordnet sein. Die Richtung kann auch die axiale Richtung sein. Auch hierdurch können die umlaufenden Raummoden in ihrer räumlichen Ausdehnung beeinflusst werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Wand für eine senkrecht auf die Wand, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Wand, treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 90 %, aufweist, gemessen bei einer Referenzfrequenz von f = 250 Hz. Eine solche Wand ist besonders gut schallreflektierend. Ein so hoher Reflexionsgrad ermöglicht eine besonders effiziente Umverteilung des Schalldruckpegels und eine besonders gute Reduktion von Schalldruckpegelspitzen. Der Schall-Reflexionsgrad kann aber auch mindestens 95 %, bevorzugt mindestens 98 %, betragen.
Es hat sich herausgestellt, dass eine Schallkennimpedanz Z der Wand von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³ wesentlich und ursächlich für eine effiziente Geräuschminderung ist. Vorteilhaft ist eine Schallkennimpedanz von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 6·10⁶ Ns/m³ und / oder eine Schallkennimpedanz zwischen 6·10⁶ Ns/m³ und 11·10⁶ Ns/m³ und / oder eine Schallkennimpedanz von 11·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³. Die Schallkennimpedanz ist ein Maß für den Wellenwiderstand, den ein Medium einem auf das Medium einwirkenden Schall entgegensetzt. Die Schallkennimpedanz Z ist dabei definiert als Z = (p·G)^1/2·p ist die Dichte bei Normalbedingungen, G ist das Schubmodul. Das Schubmodul kann gemessen sein gemäß DIN ISO 1827. Bei einem solchen Akustikelement ist bei einem Auftreffen einer Schallwelle auf die Wand die Position der Wandoberfläche durch den Schalldruck veränderbar, wodurch Schallenergie absorbiert werden kann.
Zweckmäßig ist es, wenn die Wand einen größeren Schall-Reflexionsgrad und/oder eine größere Schallkennimpedanz aufweist als das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement, jeweils gemessen für eine mit der Referenzfrequenz senkrecht auf eine Oberfläche treffende Schallwelle.
Vorteilhaft ist es, wenn die Wand eine Wanddicke von 0,01 mm bis 20 mm aufweist. Sowohl Wände mit einer geringen Wanddicke von 0,01 mm bis 5 mm als auch Wände mit einer mittleren Wanddicke zwischen 5 mm und 12 mm als auch Wände mit einer größeren Wanddicke von 12 mm bis 20 mm haben sich als geeignet und vorteilhaft herausgestellt. Bei einer geringen Wanddicke eignet sich eine Metallfolie als Wand. Bei einer größeren Wanddicke eignet sich eine Gummiwand.
Die Wand kann eine Dicke aufweisen, die höchstens 50 %, bevorzugt höchstens 10 %, besonders bevorzugt höchstens 5 %, der maximalen Ausdehnung des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements in der Richtung der Dicke der Wand entspricht. Hierdurch ist eine gute Stützung der Wand gewährleistet.
Zweckmäßig ist es, wenn die Wand eine Krümmung aufweist und/oder einen Knick aufweist und/oder eine Kavität und/oder eine konvexe und/oder eine konkave und/oder eine sinusförmige und/oder eine stufenförmige und/oder eine trapezförmige und/oder eine konische Gestalt aufweist.
Die Wand kann ausgewählt sein aus der Gruppe welche aufweist eine Kunststofffolie, eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, eine gewebeverstärkte Membran, eine Wand aufweisend Naturmaterialien, eine Wand aufweisend Kohlefasern, eine Wand aufweisend Aramid, eine ausgehärtete Beschichtung, ein Lack eine Wand aus Gummi, bevorzugt eine Wand aus Moosgummi, eine Beschichtung der Oberfläche zumindest eines der Dämpfungselement und/oder eine unbehandelte Außenfläche zumindest eines der Dämpfungselemente. Solche Wände weisen hervorragende Reflexionseigenschaften auf.
Die Wand kann als von einem der Dämpfungselemente verschiedener Körper des Akustikelements, bevorzugt als eine Folie, ausgeführt sein. Die Wand kann Naturmaterialien wie Kork oder ein Harz, bevorzugt ein Harz auf Epoxidharzbasis, oder Kohlefasern oder Aramid aufweisen.
Die die Wand kann die Oberfläche eines der Dämpfungselemente, insbesondere des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements, bilden oder mitbilden. Die Wand kann die Verhautung des Schaumstoffs zumindest eines Dämpfungselements, welche beim Schäumen entsteht, sein. Hierdurch ist ein effizientes Akustikelement mit einfachem Aufbau geschaffen. Die Beschichtung kann flüssig auf das Dämpfungselement aufgetragen und dann ausgehärtet sein. Die unbehandelte Außenfläche kann die unbehandelte Außenfläche des porösen Materials des Dämpfungselements nach dem Produktionsprozess des porösen Materials sein. Es handelt sich somit nicht um eine Schnittfläche. Es handelt sich beispielsweise um die natürliche Oberfläche eines Schaumstoffs.
Die Wand kann luftdurchlässig oder luftundurchlässig ausgeführt sein. Die Wand kann wasserdicht oder wasserdurchlässig ausgeführt sein.
Vorteilhaft ist es, wenn das Akustikelement ringförmig ausgebildet ist. Ein ringförmig angeordneter Körper ist im Sinne der Anmeldung in Umfangsrichtung geschlossen oder als in Umfangsrichtung rundführend mit einem Spalt von 5 mm bis 30 mm ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine sehr einfache Ausführungsform mit guten Rundlaufeigenschaften.
Vorteilhaft ist es auch, wenn dabei das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement und/oder die Wand ringförmig ausgebildet ist.
Vorteilhaft ist es aber auch, wenn das Akustikelement des Fahrzeugrades offen ausgebildet ist. Ein offen ausgebildeter Körper erstreckt sich nur über einen Teil des Radbauteilumfangs und/oder Radumfangs.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement und/oder die Wand eines Akustikelements offen ausgebildet ist. Offene und geschlossene Elemente können zu einem Akustikelement kombiniert werden. Hierdurch ist die Ausgestaltung besonders flexibel und das Akustikelement kann bei geringem Materialeinsatz besonders gut an die geforderten Eigenschaften angepasst werden.
Zweckmäßig ist es, mehrere voneinander beabstandete Akustikelemente über den Umfang des Rades verteilt anzuordnen. Zweckmäßig ist es dabei auch, die Akustikelemente axial versetzt anzuordnen, so dass sich eine vergrößerte axiale Verteilung des schallwechselwirkenden Materials ergibt.
Weiter betrifft die Erfindung einen Fahrzeugluftreifen als erfindungsgemäß ausgeführtes Fahrzeugradbauteil aufweisend zumindest ein solches Akustikelement. Hierbei kann es sich um einen Radialreifen üblicher Bauart handeln.
Die Erfindung betrifft auch eine Felge als erfindungsgemäß ausgeführtes Fahrzeugradbauteil aufweisend zumindest ein solches Akustikelement. Hierbei kann es sich um eine Felge üblicher Bauart handeln. Es kann sich um eine einteilige oder um eine geteilte Felge handeln. Beispielsweise handelt es sich um eine Tiefbettfelge mit oder ohne Hump.
Weiter betrifft die Erfindung ein Fahrzeugrad mit einer Felge und einem auf der Felge montierten Fahrzeugluftreifen, wobei Felge und/oder Fahrzeugluftreifen erfindungsgemäß zumindest ein Akustikelement aufweisen.
Es kann sich um ein Rad, einen Reifen und/oder eine Felge für einen Personenkraftwagen, einen Van, ein SUV, einen Light-Truck, ein Nutzfahrzeug, ein Kraftrad, einen Bus oder ein Multi Purpose Vehicle (MPV) handeln.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Dabei zeigt die

1 und 2 je einen radialen Teilquerschnitt durch ein Fahrzeugrad mit einer Felge und einem auf der Felge montierten Fahrzeugluftreifen in Radialbauart aufweisend ein Akustikelement;
3 bis 9 je einen Teilradialschnitt durch einen Reifen mit einem Akustikelement;
10 und 11 je einen Querschnitt senkrecht auf die Umfangsebene eines Reifens mit einem oder mehreren Akustikelementen.

Die 1 zeigt einen radialen Teilquerschnitt durch ein Fahrzeugrad mit einer Felge 1 und einem auf der Felge 1 montierten Fahrzeugluftreifen 2 in Radialbauart. Die wesentlichen Bauteile, aus welchen sich der dargestellte Fahrzeugluftreifen 2 zusammensetzt, sind eine weitgehend luftundurchlässige Innenschicht 3, eine zumindest eine Verstärkungslage aufweisende Karkasse 4, die in herkömmlicher Weise vom Zenitbereich des Fahrzeugluftreifens 2 über die Seitenwände 5 bis in die Wulstbereiche 6 reicht und dort durch Umschlingen zugfester Wulstkerne 7 verankert ist, einen radial außerhalb der Karkasse 4 befindlichen profilierten Laufstreifen 8 und einen zwischen dem Laufstreifen 8 und der Karkasse 4 angeordneten mehrlagigen Gürtelverband 9. Es kann sich hierbei um ein Rad für einen Personenkraftwagen oder für ein Nutzfahrzeug handeln. Der auf der Felge 1 montierte Reifen 2 schließt mit der Felge 1 einen Reifeninnenraum 10 ein.
Die Felge 1 und der Reifen 2 bilden jeweils ein Fahrzeugradbauteil 1, 2 für ein Fahrzeugrad. Beide Fahrzeugradbauteile 1, 2 sind die in Umfangsrichtung U geschlossen ausgebildet. Der Fahrzeugluftreifen 2 schließt auf der Felge 1 montiert mit der Felge 1 einen Reifeninnenraum 10 ein. Jedes der Fahrzeugradbauteile 1, 2 weist am Fahrzeugrad montiert eine den Reifeninnenraum 10 mitbegrenzende dem Laufstreifen 8 des Reifens 2 gegenüberliegende innere Oberfläche 11 auf.
Der Fahrzeugluftreifen 2 weist ein an seiner inneren Oberfläche 11 angeordnetes und befestigtes Akustikelement 12 auf.
Das Akustikelement 12 weist eine Wand 13 mit zwei voneinander abgewandten Seiten 131, 132, welche lediglich durch die Dicke 23 der Wand 13 voneinander beanstandet sind, auf. Das Akustikelement 12 weist weiter ein oder mehrere Dämpfungselemente 14, 15, welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, auf. Das Akustikelement weist ein erstes Dämpfungselement 14 auf, welches an der ersten Seite 131 an der Wand 13 angeordnet ist. Das Akustikelement weist ein zweites Dämpfungselement 15 auf, welches an der zweiten Seite 132 an der Wand 13 angeordnet ist.
Die Wand weist auf ihrer ersten Seite 131 zumindest einen ersten Normalenvektor 16 auf, der einen ersten Winkel 21 von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 25°, besonders bevorzugt von 0° bis 510°, mit der Umfangsebene 24 einschließt. Im gezeigten Beispiel steht die Wand 13 weitgehend senkrecht zur Umfangsebene 24 und der erste Winkel 21 beträgt 0° bis 5°.
Das erste Dämpfungselement 14 weist eine mittlere Höhe Hm auf, die 10 % bis 90 %, bevorzugt von 50 % bis 90 %, besonders bevorzugt von 70 % bis 80 %, der maximalen Höhe H der Wand 13 entspricht.
Die Wand 13 ist eine schallreflektierende Wand und zur Reflexion von Schall geeignet. Zweckmäßig ist es, wenn die Wand 14 einen größeren Schall-Reflexionsgrad und/oder eine größere Schallkennimpedanz aufweist als das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15, jeweils gemessen für eine mit der Referenzfrequenz senkrecht auf eine Oberfläche treffende Schallwelle. Es kann die Wand 13 für eine senkrecht auf die Wand, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Wand, treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 30 % betragen. Der Schall-Reflexionsgrad kann auch mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 90 %, betragen, gemessen bei einer Referenz-Frequenz von f = 250 Hz. Weiter kann die Schallkennimpedanz Z der Wand 13 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³ betragen. Die Schallkennimpedanz Z ist dabei definiert als Z = (p·G)^1/2. p ist die Dichte bei Normalbedingungen, G ist das Schubmodul. Das Schubmodul kann gemessen sein gemäß DIN ISO 1827.
Die Wand 13 kann eine Kunststofffolie oder eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, oder eine gewebeverstärkte Membran, oder eine ausgehärtete Beschichtung, oder einen Lack oder ein Gummi, bevorzugt Moosgummi, oder eine Beschichtung der Oberfläche eines Dämpfungselements oder eine unbehandelte Außenfläche eines Dämpfungselements oder ein Naturmaterial oder Kohlefasern oder Aramid aufweisen oder daraus gebildet sein.
Die Wand 13 kann eine Wanddicke 23 von 0,01 mm bis 20 mm aufweisen. Die Wand kann insbesondere eine Dicke 23 aufweisen, die höchstens 50 %, bevorzugt höchstens 10 %, besonders bevorzugt höchstens 5 %, der maximalen Ausdehnung 25 des ersten Dämpfungselements 14 und/oder des zweiten Dämpfungselements 15 in der Richtung der Messung der Dicke 23 der Wand 13 entspricht. Die Erstreckung des ersten Dämpfungselements 14 und/oder des zweiten Dämpfungselements in dieser Richtung kann mindestens 10 mm betragen.
Bei dem zur Minderung von Geräuschen geeigneten Material zumindest eines der zumindest zwei Dämpfungselemente 14, 15 kann es sich um poröses Material handeln, insbesondere 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.
Das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15 kann eine mittlere Höhe Hm, Hm' von 20 mm bis 60 mm aufweisen. Weiter kann jedes der Dämpfungselemente 14, 15 eine Erstreckung 25, 25' normal zur Wand 13 von mindestens 10 mm aufweisen.
Die Wand 13 kann durch das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15 jeweils zumindest in einer Richtung parallel zur Umfangsebene 23 ganz oder teilweise durch Formschluss festgelegt und/oder gestützt und/oder gehalten sein. Das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15 kann mit der Wand 13 kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein.
Das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15 können mittels eines Haftmittels an der inneren Oberfläche 11 befestigt sein. Bei dem Haftmittel kann es sich um ein Dichtmittel und / oder ein Klebemittel handeln.
Die 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein weiteres Rad. Das Rad unterscheidet sich von dem in der 1 gezeigten Rad u.a. darin, dass das Fahrzeugradbauteil 1, 2 aufweisend ein Akustikelement 12 zur Geräuschreduzierung die Felge 1 ist. Das erste Dämpfungselement 14 an seiner der Wand 13 zugewandten Seite eine größere Höhe aufweist als die mittlere Höhe Hm des ersten Dämpfungselements 14. Die Wand 13 kann eine Beschichtung und/oder eine Verhautung der Oberfläche des ersten Dämpfungselements 14 sein. Das Akustikelement 12 eignet sich auch hervorragend zur Anbringung an einem Reifen 2. Die Felge 1 kann ein- oder mehrstückig ausgebildet sein.
Ein Fahrzeugrad kann ein Fahrzeugluftreifen 2 mit Akustikelement 12 und/oder eine Felge 1 mit Akustikelement 12 aufweisen.
Die 3 bis 11 zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungsformen von Fahrzeugluftreifen 2 mit einem oder mehreren Akustikelementen 12 oder von Akustikelementen 12 für Fahrzeugluftreifen 2, welche sich hervorragend zum Einsatz eines wie in 1 gezeigten Rades eigenen. Erläutert werden jeweils wesentliche Unterschiede zu dem in der 1 gezeigten Ausführungsform. Die gezeigten Ausführungsformen der Akustikelemente 12 eigenen sich auch zur Anbringung an der inneren Oberfläche 11 der Felge 1 wie in der 2 gezeigt. Die radiale Richtung rR ist dann im Gegensatz zu einer Anordnung am Reifen in die entgegengesetzte Richtung gerichtet und zeigt von der inneren Oberfläche 11 der Felge 1 weg.
Die 3 bis 9 zeigen jeweils einen Radialschnitt durch ein Akustikelement 12, welches an der inneren Oberfläche 11 eines Fahrzeugluftreifens 2 angebracht ist. Die Wände 13 weisen jeweils ein freies Ende 27 auf, welches dem Reifeninnenraum 10 zugewandt ist.
In der 3 ist höchstens an der ersten Seite 131 der Wand 13 an der Wand 13 ein Dämpfungselement angebracht. Konkret ist genau an der ersten Seite 131 an der Wand 13 ein erstes Dämpfungselement 14 angebracht. An der zweiten Seite 132 der Wand 13 ist kein Dämpfungselement angebracht. Die Wand 13 weist einen Normalenvektor 16 auf, der einen zweiten Winkel 211 von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 30°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit einer Richtung 26 einschließt. Die Richtung 26 kann dabei die axiale Richtung aR oder die Umfangsrichtung U sein. Die Dicke 23 der Wand 13 kann zwischen 5 mm und 12 mm und maximal 10 % der maximalen Ausdehnung 25 der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Wand betragen. Die Wand 13 kann Naturmaterialien aufweisen. Die Dämpfungselemente 14, 15 weisen dabei das gleiche geräuschmindernde Material auf.
Die 4 und 5 zeigen Ausführungsbeispiele, in denen sich das Akustikelement dadurch auszeichnet, dass an der zweiten Seite 132 der Wand 13 ein zweites Dämpfungselement 15 der ein oder mehreren Dämpfungselemente 14, 15 angeordnet ist.
In der 4 sind das erste Dämpfungselement 14 und das zweite Dämpfungselement 15 hinsichtlich ihrer mittleren Höhe Hm, Hm' in etwa gleich ausgebildet. Sie können in ihren restlichen geometrischen Eigenschaften gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Sie können sich in ihrem Material unterscheiden oder aus dem gleichen Material ausgebildet sein. Die Wand 13 weist einen Normalenvektor 16 auf, der einen zweiten Winkel 211 von 30° bis 60°, bevorzugt von 40° bis 50°, mit der axialen Richtung aR einschließt. Die Dicke 23 der Wand 13 beträgt beispielsweise 12 mm bis 20 mm und höchstens 50 % der maximalen Ausdehnung 25, 25' der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Wand. Es kann sich um eine Wand aus Gummi, bevorzugt um eine Wand aus Moosgummi, handeln.
In der 5 weist das zweite Dämpfungselement 15 eine größere mittlere Höhe Hm' auf als das erste Dämpfungselement 14. Insbesondere ist die mittlere Höhe Hm des zweiten Dämpfungselements in etwa gleich groß wie die maximale Höhe H der Wand 13. Die Dicke 23 der Wand 13 beträgt beispielsweise 0,01 mm bis 5 mm und maximal 5 % der maximalen Ausdehnung 25, 25' der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Wand. Es kann sich um eine Folie handeln. Es kann sich auch um eine Verhautung des Schaumstoffs des zweiten Dämpfungselements 15 handeln. Es kann sich auch um eine Beschichtung des zweiten Dämpfungselements 15 handeln.
Die 6 und 7 zeigen jeweils ein Akustikelement 12 aufweisend zwei Wände 13, 17, nämlich die Wand 13 und eine weitere Wand 17. Die beiden Wände 13, 17 sind dabei jeweils weitgehend parallel zueinander ausgerichtet. Sie weisen Normalenvektoren 16, 18 auf, welche einen dritten Winkel 212 von 0° bis 25°, insbesondere von 0° bis 10°, miteinander einschließen.
In der 6 weisen die beiden Wände 13, 17 eine in etwa gleiche maximale Höhe H, H' auf. Sie können sich in ihrem Material und/oder in ihren Materialeigenschaften, insbesondere in ihrer Schall-Reflexion, gleichen oder unterscheiden. In der 7 weisen die beiden Wände 13, 17 eine unterschiedliche maximale Höhe H, H' auf.
Die 8 zeigt einen Schnitt durch ein Akustikelement 12 das einen Normalenvektor 16 aufweist, der einen ersten Winkel 21 von 0° bis 25°, bevorzugt von 0° bis 25°, besonders bevorzugt von 0° bis 10° mit der Umfangsebene 24 einschließt.
Die 9 zeigt einen Schnitt durch ein Akustikelement 12 aufweisend mehrere Wände 13, welche in einer Richtung 26 in einer Abfolge von weitgehend äquidistant angeordneten Wänden 13 angeordnet sind. Die Richtung 26 kann die Umfangsrichtung U oder die axiale Richtung aR sein.
Die 10 und 11 zeigen je einen Querschnitt durch einen Reifen 2 mit zumindest einem Akustikelement 12.
In 10 ist das Akustikelement 12 dabei ringförmig, d.h. in Umfangsrichtung U geschlossen oder rundführend mit einem Spalt von 5 mm bis 30 mm, ausgebildet. Auch die Wand 13 und/oder das erste Dämpfungselement 14 und/oder das zweite Dämpfungselement 15 können ringförmig ausgebildet sein.
Die 11 zeigt einen Reifen 2 mit drei offen ausgebildeten Akustikelementen 12, welche beabstandet und in Umfangsrichtung U verteilt angeordnet sind.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Felge
2: Fahrzeugluftreifen
3: Innenschicht
4: Karkasse
5: Seitenwand
6: Wulstbereich
7: Wulstkern
8: Laufstreifen
9: Gürtelverband
10: Reifeninnenraum
11: innere Oberfläche
12: Akustikelement
13: Wand
14: erstes Dämpfungselement
15: zweites Dämpfungselement
16: Normalenvektor
17: weitere Wand
18: Normalenvektor
21: erster Winkel
23: Dicke
24: Umfangsebene
25: Ausdehnung
25': Ausdehnung
26: Richtung
27: freies Ende
131: erste Seite
132: zweite Seite
211: zweiter Winkel
212: dritter Winkel
H: maximale Höhe der Wand
H': maximale Höhe der Wand
Hm: mittlere Höhe
Hm': mittlere Höhe
U: Umfangsrichtung
aR: axiale Richtung
rR: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007028932 A1 [0003]
DE 602004009533 T2 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 10534-2 [0011]

Claims

Fahrzeugradbauteil (1, 2) aufweisend ein Akustikelement (12) zur Geräuschreduzierung für ein Fahrzeugrad, wobei das Fahrzeugrad eine Felge (1) und einen Fahrzeugluftreifen (2) aufweist, wobei der Fahrzeugluftreifen (2) auf der Felge (1) montiert mit der Felge (1) einen Reifeninnenraum (10) einschließt, • wobei das Fahrzeugradbauteil (1, 2) in Umfangsrichtung U geschlossen ausgebildet ist und am Fahrzeugrad montiert eine den Reifeninnenraum (10) mitbegrenzende einem Laufstreifen (8) des Fahrzeugluftreifens (2) gegenüberliegende innere Oberfläche (11) aufweist, • wobei das Akustikelement (12) an der inneren Oberfläche (11) angeordnet ist, • wobei das Akustikelement (12) eine Wand (13) mit zwei voneinander abgewandten Seiten (131, 132) aufweist, • wobei das Akustikelement (12) ein oder mehrere Dämpfungselemente (14, 15), welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, aufweist, • wobei ein erstes Dämpfungselement (14) der ein oder mehreren Dämpfungselemente (14, 15) an der ersten Seite (131) an der Wand (13) angeordnet ist und • wobei die Wand (13) auf ihrer ersten Seite (131) zumindest einen ersten Normalenvektor (16) aufweist, der einen ersten Winkel (21) von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 25°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der Umfangsebene (24) einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass • dass das erste Dämpfungselement (14) eine mittlere Höhe Hm aufweist, die 10 % bis 90 % der maximalen Höhe H der Wand (13) entspricht und • dass die Wand (13) eine schallreflektierende Wand (13) ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (13) zumindest einen Normalenvektor (16) aufweist, der einen zweiten Winkel (211) von 0° bis 45°, bevorzugt von 0° bis 30°, besonders bevorzugt von 0° bis 10°, mit der Umfangsrichtung U und/oder der axialen Richtung aR einschließt.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens an der ersten Seite (131) der Wand (13) an der Wand (13) ein oder mehrere Dämpfungselemente (14, 15) angeordnet sind.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Seite (132) der Wand (13) ein zweites Dämpfungselement (15) der ein oder mehreren Dämpfungselemente (14, 15) angeordnet ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Dämpfungselement (14) und das zweite Dämpfungselement (15) in ihrer Form und/oder in ihren Materialeigenschaften und/oder in ihrem Material unterscheiden.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikelement (12) eine weitere Wand (17) aufweist, die zur ersten Wand (13) weitgehend parallel ausgerichtet ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Wand (13) und die weitere Wand (17) in ihrer Form und/oder in ihren Materialeigenschaften und/oder in ihrem Material voneinander unterscheiden.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugradbauteil (1, 2) mehrere Wände (13, 17) aufweist, wobei die Wände (13, 17) in einer Richtung parallel zur Umfangsebene in einer Abfolge von Wänden (13, 17), bevorzugt in einer Abfolge von zueinander weitgehend parallel ausgerichteten und/oder weitgehend äquidistant angeordneten Wänden (13, 17), angeordnet sind.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (13) für eine senkrecht auf die Wand (13) treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 90 %, aufweist, gemessen bei einer Referenzfrequenz von f = 250 Hz.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (13) eine Schallkennimpedanz von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³ aufweist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (13) eine Wanddicke (23) von 0,01 mm bis 20 mm, bevorzugt von 0,01 mm bis 5 mm, aufweist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (13) eine Kunststofffolie oder eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, oder eine gewebeverstärkte Membran, oder eine ausgehärtete Beschichtung, oder einen Lack oder Gummi, bevorzugt Moosgummi, oder eine Beschichtung der Oberfläche eines Dämpfungselements oder eine unbehandelte Außenfläche eines Dämpfungselements oder Naturmaterialien oder Kohlefasern oder Aramid aufweist oder daraus gebildet ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikelement (12) und/oder das erste Dämpfungselement (14) und/oder das zweite Dämpfungselement (15) und/oder die Wand (13) ringförmig oder offen ausgebildet ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugradbauteil (1, 2) ein Fahrzeugluftreifen (2) und / oder eine Felge (1) ist.