DE102017210923A1

DE102017210923A1 - Fahrzeugradbauteil aufweisend ein Akustikelement

Info

Publication number: DE102017210923A1
Application number: DE102017210923.8A
Authority: DE
Inventors: Makram Zebian; Oliver Schürmann; Gültekin Özdogan
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), bevorzugt ein Fahrzeugluftreifen (2) und/oder eine Felge (1), 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) zumindest zwei Dämpfungselemente (14, 15, 21, 22) aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement (14) an der inneren Oberfläche (11) angeordnet ist, wobei das Akustikelement (12) eine Schicht (13) aufweist, wobei das Akustikelement (12) ein zweites Dämpfungselement (15) aufweist und wobei die Schicht (13) radial zwischen dem ersten Dämpfungselement (14) und dem zweiten Dämpfungselement (15) angeordnet ist.
Aufgabe ist es, ein Fahrzeugradbauteil mit verbesserten akustischen Eigenschaften bei einem geringen Einsatz von geräuschminderndem Material zur Verfügung zu stellen. Dies wird erreicht, indem die Schicht (13) schallreflektierend ist und indem die axiale Breite (16) der Schicht (13) zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 80 %, der axialen Breite (17) des zweiten Dämpfungselements (15) beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugradbauteil, bevorzugt ein Fahrzeugluftreifen und / oder eine Felge, 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 zumindest zwei Dämpfungselemente, welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, aufweist, wobei ein erstes Dämpfungselement der zumindest zwei Dämpfungselemente an der inneren Oberfläche angeordnet ist, wobei das Akustikelement eine Schicht aufweist, wobei das Akustikelement ein zweites Dämpfungselement der zumindest zwei Dämpfungselemente aufweist und wobei die Schicht radial zwischen dem ersten Dämpfungselement und dem zweiten Dämpfungselement angeordnet ist. 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. 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 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 in der DE 11 2004 001 430 T5 ein geräuscharmer Luftreifen offenbart, der ein bandförmiges Geräusch absorbierendes poröses Material aufweist, welches unter Verwendung eines elastischen Fixierbandes an einer inneren Oberfläche einer Lauffläche befestigt ist. Das elastische Fixierband weist ein synthetisches Kunstharz oder ein Polypropylenharz auf. Weiter weist das Fixierband bei einer axialen Breite von 150 mm des porösen Materials eine axiale Breite von maximal 30 mm auf. Das elastische Fixierband ist radial zwischen porösem Material parallel zu einer Umfangsebene angeordnet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugradbauteil für ein Fahrzeugrad zur Verfügung zu stellen, das, montiert am Fahrzeugrad, verbesserte akustische Eigenschaften bei einem geringen Einsatz von geräuschminderndem Material aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Schicht schallreflektierend ist und indem die axiale Breite der Schicht zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 80 %, der axialen Breite des zweiten Dämpfungselements beträgt.
Erfindungswesentlich ist die Kombination aus der relativ breiten schallreflektierenden Schicht mit den zumindest zwei zur Minderung von Geräuschen geeigneten Dämpfungselementen, wobei die Schicht radial zwischen dem ersten und dem zweiten Dämpfungselement angeordnet ist.
Das erste Dämpfungselement, das zweite Dämpfungselement und die Schicht sind somit durch eine parallel zur radialen Richtung verlaufende Gerade verbindbar, wobei die zwei Dämpfungselemente an zwei voneinander abgewandten Seiten der Schicht angeordnet sind. Die beiden Dämpfungselemente können im Wesentlichen durch die Dicke der Schicht voneinander beabstandet angeordnet sein. Die Dicke der Schicht ist gemessen senkrecht zur der Oberfläche der Schicht, an der das erste Dämpfungselement angeordnet ist. Das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement können, bis auf Verbindungsmittel zwischen der Schicht und den Dämpfungselementen, nur durch die Schicht voneinander beabstandet angeordnet sein.
Bedeutend ist, dass die Schicht schallreflektierend ist. Die Schicht ist somit geeignet, um Schall zu reflektieren. Eine solche schallreflektierende Schicht kann für eine senkrecht auf die Schicht, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Schicht, 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 Schicht 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.
Die Anordnung aus der Schicht, dem ersten Dämpfungselement und dem zweiten Dämpfungselement gewährleistet, dass die Schicht ganz oder teilweise zur inneren Radoberfläche beabstandet angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche schallreflektierende Schicht im Reifeninnenraum mehrere schallaktive Bereiche schafft und die den einzelnen Bereichen zugeordneten Resonanzfrequenzen beeinflusst. Ein Fahrzeugrad, das eine solche schallreflektierende Schicht aufweist, weist im Betrieb eine gleichmäßigere Verteilung des Schalldruckpegels auf die Schallfrequenzen sowie reduzierte Schalldruckpegelspitzen auf als ein Fahrzeugrad ohne eine solche Schicht.
Insbesondere Schallreflexion an der zur inneren Oberfläche beabstandet angeordneten Schicht nach radial innen begünstigt eine Umverteilung des Schalldruckpegels zu höheren Frequenzen. In der Regel steigt das Absorptionsvermögen des zur Minderung von Geräuschen geeigneten Materials der Dämpfungselemente mit steigender Frequenz an. Somit ist eine verbesserte Minderung von Geräuschen, v.a. durch das radial innerhalb der Schicht angeordnete Dämpfungselement, bei geringerem Materialeinsatz ermöglicht. Bei einer Anordnung des Akustikelements am Fahrzeugluftreifen ist dies in der Regel das zweite Dämpfungselement. Bei einer solchen Anordnung kann der Schall somit durch das zweite Dämpfungselement besonders effizient gemindert werden. Bei einer Anordnung des Akustikelements an der Felge ist dies in der Regel das erste Dämpfungselement.
Eine Schallreflexion nach radial außen begünstigt eine Umverteilung des Schalldruckpegels zu niedrigeren Frequenzen.
Bedeutend ist dabei, dass hierdurch der Schalldruckpegel bei der oder den ursprünglichen Resonanzen des Rades, also den Resonanzen eines Rades ohne ein solches Akustikelement, reduziert ist. Insbesondere kann der maximale Wert eines Schalldruckpegels, den ein Rad mit einem solchen Fahrzeugradbauteil aufweist, reduziert sein.
Die Dämpfungselemente, insbesondere das erste Dämpfungselement und das zweite 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 das zur Minderung von Geräuschen geeignete Material der Dämpfungselemente erfolgen. Bedeutend ist nun, dass die Schicht ganz oder teilweise radial zwischen dem zumindest einen ersten Dämpfungselement und dem zumindest einen zweiten Dämpfungselement angeordnet ist. Hierdurch ist das zweite Dämpfungselement ganz oder teilweise zur inneren Oberfläche des Fahrzeugrades beabstandet angeordnet. Hierdurch ist eine flexible Anordnung an Dämpfungselementen ermöglicht. Sowohl in der Umfangsfläche als auch in radialer Richtung kann die Verteilung an Dämpfungselementen optimal an die unterschiedlichen akustischen Gegebenheiten radial außerhalb und radial innerhalb der Schicht angepasst werden. Zusätzlich zur Umverteilung des Schalldruckpegels ist somit eine Minderung von Geräuschen bei gleichzeitig geringem Einsatz an zur Minderung von Geräuschen geeignetem Material ermöglicht. Das erste Dämpfungselement kann zudem eine stützende Funktion ausüben.
Für eine besonders effiziente Umverteilung des Schalldruckpegels hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Fläche der schallreflektierenden Schicht, insbesondere in Relation zur flächigen Erstreckung und/oder dem Volumen der Dämpfungselemente, groß zu wählen. Als besonders effizient für das Verhältnis aus Geräuschreduktion, Umverteilung des Schalldruckpegels und Materialeinsatz, v.a. für das zweite Dämpfungselement, hat es sich herausgestellt, wenn die axiale Breite der Schicht zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 70 %, der axialen Breite des zweiten Dämpfungselements beträgt. Die axiale Breite eines Körpers ist dabei die axiale Breite der Projektion des Körpers senkrecht auf eine Umfangsfläche an der jeweiligen Position in Umfangsrichtung. Die beiden zu vergleichenden axialen Breiten werden dabei jeweils an derselben Position in Umfangsrichtung gemessen. Als zweckmäßig hat es sich auch herausgestellt, wenn die axiale Breite der Schicht zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 70 %, der axialen Breite des ersten Dämpfungselements beträgt. Die Umfangsfläche ist eine Mantelfläche eines geraden Kreiszylinders mit der Rotationsachse des Rades und/oder des Radbauteils als Rotationsachse.
Hierdurch ist ein Fahrzeugradbauteil für ein Fahrzeugrad zur Verfügung gestellt, das, montiert am Fahrzeugrad, verbesserte akustische Eigenschaften bei einem geringen Einsatz an geräuschminderndem Material der Dämpfungselemente aufweist.
Bei dem Fahrzeugradbauteil kann es sich um einen Fahrzeugluftreifen und/oder um eine Felge 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.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement mit der Schicht kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden. Jedes der Dämpfungselemente kann mittels eines Haftmittels mit der zumindest einen Schicht verbunden sein. Das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement kann ganz oder teilweise an der Oberfläche der Schicht, insbesondere berührend, angeordnet sein.
Zweckmäßig ist es, wenn die zumindest eine Schicht einen größeren Schall-Reflexionsgrad und/oder eine größere Schallkennimpedanz aufweist als das erste und/oder das zweite Dämpfungselement, jeweils gemessen für eine mit der Referenzfrequenz senkrecht auf eine Oberfläche treffende Schallwelle.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die zumindest eine Schicht für eine senkrecht auf die zumindest eine Schicht, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Schicht, 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. 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 Schicht 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 = (ρ·G)^1/2. ρ 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 Schicht die Position der Schichtoberfläche durch den Schalldruck veränderbar, wodurch Schallenergie absorbiert werden kann. Die Schichtoberfläche ist dabei eine Oberfläche innerhalb der flächigen Erstreckung der Schicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Schicht eine Biegesteifigkeit von 100 Nm bis 6000 Nm, bevorzugt eine Biegesteifigkeit von 1000 Nm bis 6000 Nm, auf. Die Biegesteifigkeit ist gegeben durch E·h³ / (12 · (1 - µ²)). Der Elastizitätsmodul E kann gemessen sein gemäß DIN EN ISO 6721-1 bis 6721-3. Die Querdehnzahl µ kann gemessen sein gemäß DIN EN ISO 527-1. h bezeichnet die Dicke der Schicht. Eine solche Schicht eignet sich hervorragend als Masse eines Membranabsorbers zur Schallabsorption. Auch hierbei kommt es zu einer Geräuschabsorption durch Positionsveränderung der Schichtoberfläche.
Zweckmäßig ist es auch, wenn das Akustikelement bei einer Krafteinwirkung senkrecht auf die Schicht eine Federkonstante von 100 N/m bis 20000 N/m aufweist. Im Zusammenspiel mit der vorgenannten Masse ergibt sich beispielsweise eine Art Membranabsorber, der sich noch besser zur Schallabsorption eignet. Zweckmäßig ist es, wenn das erste Dämpfungselement bei einer Krafteinwirkung aus einer Richtung senkrecht zur Schicht eine Federkonstante von 100 N/m bis 1000 N/m und/oder eine Federkonstante zwischen 1000 N/m und 8000 N/m und / oder eine Federkonstante von 8000 N/m bis 20000 N/m aufweist. Durch die geeignete Kombination aus Masse und Federkonstante lässt sich beispielsweise die bevorzugt absorbierte Frequenz einstellen.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Schicht eine Biegesteifigkeit von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-2 Nm, bevorzugt von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-4 Nm, auf. Vom Schall verursachte Positionsänderungen der Schichtoberfläche können bei einer solch geringen Biegesteifigkeit innerhalb der flächigen Erstreckung der Schicht lokal unterschiedlich ausfallen. Auch hierdurch ist eine effiziente Geräuschabsorption ermöglicht.
Auch eine Biegesteifigkeit der Schicht zwischen 1·10^-2 Nm und 100 Nm, bevorzugt zwischen 1 Nm und 10 Nm, hat sich als vorteilhaft herausgestellt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Schicht zumindest einen Normalenvektor auf, der einen Winkel kleiner oder gleich 90°, bevorzugt einen Winkel von 0° bis 45°, besonders bevorzugt einen Winkel von 0° bis 30°, mit der radialen Richtung einschließt. Zweckmäßig ist es, wenn die Schicht in ihrer flächigen Erstreckung einen Oberflächenbereich mit nur solchen Normalenvektoren aufweist.
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.
Vorteilhaft ist es auch, wenn zumindest ein Normalenvektor der Schicht einen Winkel von 0° bis 10°, bevorzugt von 0° bis 5° mit der radialen Richtung einschließt. Hierdurch erfolgt eine besonders effiziente Schallreflexion nach radial innen. Vorteilhaft kann auch ein Winkel von 15° bis 50° sein. Zweckmäßig ist es, wenn die Schicht in ihrer flächigen Erstreckung einen Oberflächenbereich mit nur solchen Normalenvektoren aufweist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schicht eine Schichtdicke von 0,01 mm bis 20 mm aufweist. Sowohl Schichten mit einer geringen Schichtdicke von 0,01 mm bis 5 mm als auch Schichten mit einer mittleren Schichtdicke zwischen 5 mm und 12 mm als auch Schichten mit einer größeren Schichtdicke von 12 mm bis 20 mm haben sich als geeignet und vorteilhaft herausgestellt.
Die Schicht 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 Schicht entspricht.
Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die axiale Breite der Schicht zumindest teilweise mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 100 %, besonders bevorzugt mindestens 120 %, der axialen Breite des ersten Dämpfungselements oder des zweiten Dämpfungselements beträgt. Somit ist eine große Reflexionsfläche bei gleichzeitig geringem Einsatz an porösem Material ermöglicht.
Zweckmäßig ist es, wenn die Schicht ein freies Ende aufweist, welches in den Reifeninnenraum ragt. Hierbei kann es sich um eine Schnittkante der Schicht handeln. Die Schicht kann als eine begrenzte Fläche ausgeführt sein. Die begrenzte Fläche kann gerade oder gekrümmt sein.
Eine besonders einfache Ausführungsform ist dabei gegeben, wenn die Schicht zumindest ein freies Ende aufweist und wenn das freie Ende zumindest teilweise bündig mit dem ersten Dämpfungselement und/oder dem zweiten Dämpfungselement abschließt. Das freie Ende kann auch im Bereich seiner gesamten Erstreckung bündig mit dem ersten Dämpfungselement und/oder dem zweiten Dämpfungselement abschließen. Ein solches Akustikelement kann durch Schneiden oder Stanzen oder Sägen oder ein entsprechendes Verfahren aus einem Schichtlaminat erzeugt werden.
Ein besonders geringer Einsatz an Material ist ermöglicht, wenn eine zur radialen Richtung parallele Gerade von den drei Akustikelementbauteilen Schicht, erstes Dämpfungselement und zweites Dämpfungselement genau eines oder genau zwei dieser Akustikelementbauteile schneidet. Das genau eine Akustikelementbauteil ist bevorzugt die Schicht. Schneidet die Gerade zwei der Akustikelementbauteile, so sind diese bevorzugt gegeben durch die Schicht und das erste Dämpfungselement oder durch die Schicht und das zweite Dämpfungselement.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Akustikelement eine oder mehrere weitere Schichten auf. Hierbei kann die Schicht zusammen mit der zumindest einen weiteren Schicht in radialer Richtung in einer Abfolge angeordnet sein, wobei radial zwischen der Schicht und einer weiteren Schicht und/oder radial zwischen zwei weiteren Schichten jeweils zumindest ein Dämpfungselement angeordnet ist. Zwischen der Schicht und einer benachbarten weiteren Schicht kann es sich bei dem zumindest einen Dämpfungselement um das zweite Dämpfungselement handeln. Das Akustikelement kann auch zumindest ein weiteres Dämpfungselement aufweisen. Das weitere Dämpfungselement kann radial zwischen zwei weiteren Schichten oder an der von der inneren Oberfläche abgewandten Seite des Akustikelements als abschließendes Teil der Abfolge angeordnet sein. Auch eine weitere Schicht kann als abschließendes Teil der Abfolge angeordnet sein. Die zumindest eine weitere Schicht kann in Material und/oder in ihren akustischen Eigenschaften ganz oder teilweise wie die Schicht oder zur Schicht verschieden ausgebildet sein. Das weitere Dämpfungselement kann in Material und / oder Geometrie gleich oder verschieden zum zweiten Dämpfungselement und/oder zum ersten Dämpfungselement ausgebildet sein. Es ergibt sich somit eine alternierende Abfolge von Schichten und Dämpfungselementen. Der Effekt von Frequenzverschiebung und Geräuschminderung wird somit weiter verstärkt.
Bei dem zur Minderung von Geräuschen geeigneten Material der Dämpfungselemente, insbesondere dem porösen Material des ersten Dämpfungselements und / oder des zweiten Dämpfungselements und/oder des weiteren 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 das zweite Dämpfungselement gleiches Material aufweisen. Zweckmäßig ist es aber auch, wenn sie sich in ihrem Material unterscheiden.
Zweckmäßig ist es, wenn das erste Dämpfungselement mittels eines Haftmittels Reifenoberfläche befestigt ist. Bei dem Haftmittel kann es sich um ein Dichtmittel und / oder ein Klebemittel handeln. Bei Anbringung eines ersten Dämpfungselements an der Reifenoberfläche handelt es sich bevorzugt um ein Dichtmittel, besonders bevorzugt um ein selbsttätig abdichtendes Dichtmittel. Bei Anbringung des ersten Dämpfungselements an der Felgenoberfläche handelt es sich bevorzugt um Klebemittel.
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. 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.
Die geometrische Form des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements und/oder des weiteren Dämpfungselements und / oder des Akustikelements 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.
Das erste Dämpfungselement und das zweite Dämpfungselement des Akustikelements können in Material und / oder Geometrie gleich oder verschieden ausgebildet sein.
Die Schicht, insbesondere die Schicht und/oder die weitere Schicht, kann ausgewählt sein aus der Gruppe welche gebildet ist durch eine Kunststofffolie, eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, eine gewebeverstärkte Membran, eine Schicht aufweisend Naturmaterialien, eine Schicht aufweisend Kohlefasern, eine Schicht aufweisend Aramid, eine ausgehärtete Beschichtung, ein Lack eine Schicht aus Gummi, bevorzugt eine Schicht aus Moosgummi, eine Beschichtung der Oberfläche des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements und eine unbehandelte Außenfläche des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements. Solche Schichten weisen hervorragende Reflexionseigenschaften auf.
Die Schicht kann als von einem der Dämpfungselemente, insbesondere vom ersten Dämpfungselement und/oder vom zweiten Dämpfungselement, verschiedenes Teil des Akustikelements, bevorzugt als eine Folie, ausgeführt sein. Die Schicht kann Naturmaterialien wie Kork oder ein Harz, bevorzugt ein Harz auf Epoxidharzbasis, oder Kohlefasern oder Aramid aufweisen.
Die Schicht, insbesondere die Schicht und/oder die weitere Schicht, kann die Oberfläche eines der Dämpfungselemente, insbesondere des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements, bilden oder mitbilden. Die Schicht kann auch eine unbehandelte Außenfläche des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements, bevorzugt eine unbehandelte Außenfläche des porösen Materials des ersten Dämpfungselements und/oder des zweiten Dämpfungselements, sein. Die Schicht kann die Verhautung des Schaumstoffs des 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 Schicht kann luftdurchlässig oder luftundurchlässig ausgeführt sein. Die Schicht 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 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 Schicht 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 des Radumfangs.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement und/oder die Schicht 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 beispielsweise eine Ausführungsform, in der die Schicht und / oder das zweite Dämpfungselement in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet ist und das Akustikelement mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnete erste Dämpfungselemente aufweist. Die ersten Dämpfungselemente können eine stützende Funktion aufweisen.
Für eine effiziente Umverteilung des Schalldruckpegels ist es vorteilhaft, wenn über den Umfang des Reifens verteilt zwei, drei oder mehrere Akustikelemente angeordnet sind. Hierdurch ist im Vergleich zu einem Umfangenden Element Material eingespart. Die Akustikelemente können alle gleich oder zumindest teilweise voneinander verschieden ausgebildet sein. Sie können sich beispielsweise in ihrer Größe oder Geometrie voneinander unterscheiden. Zumindest zwei Akustikelemente können in ihrer axialen Ausdehnung beabstandet oder überlappend angeordnet sein.
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 6 je einen radialen Teilquerschnitt durch einen Reifen mit einem Akustikelement;
7 und 8 je einen radialen Querschnitt durch einen Reifen mit einem Akustikelement;
9 bis 12 je einen radialen Teilquerschnitt durch einen Reifen 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 Gürtelverbund 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.
Das Fahrzeugrad weist mit der Felge 1 und dem Reifen 2 zwei Fahrzeugradbauteile 1, 2 auf, die in Umfangsrichtung U geschlossen ausgebildet sind. Bezogen auf das montierte Fahrzeugrad weist jedes der Fahrzeugradbauteile 1, 2 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 Akustikelement 12 auf. Das Akustikelement 12 weist zumindest eine schallreflektierende Schicht 13 und ein erstes Dämpfungselement 14 und ein zweites Dämpfungselement 15, welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, auf.
Das erste Dämpfungselement 14 ist an der inneren Oberfläche 11 angeordnet und mit dieser beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Haftmittels verbunden. Die Schicht 13 ist radial zwischen dem ersten Dämpfungselement 14 und dem zweiten Dämpfungselement 15 angeordnet. Weiter sind das erste Dämpfungselement 14 und das zweite Dämpfungselement 15 im Wesentlichen durch die Dicke 23 der Schicht 13 voneinander beabstandet angeordnet. Die axiale Breite 16 der Schicht 13 beträgt zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 80 %, der axialen Breite 17 des zweiten Dämpfungselements 15. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Schicht 13 und das zweite Dämpfungselement 15 eine in etwa gleiche axiale Breite 16, 17 auf.
Die Schicht 13 kann ganz oder teilweise kraft- und/oder stoffschlüssig, insbesondere durch eine Haft- oder eine Klebeverbindung, mit zumindest einem der Dämpfungselemente 14, 15, insbesondere mit dem ersten Dämpfungselement 14 und / oder dem zweiten Dämpfungselement 15, verbunden sein.
Die Schicht 13 ist eine schallreflektierende Schicht und zur Reflexion von Schall geeignet. Zweckmäßig ist es, wenn die Schicht 13 einen größeren Schall-Reflexionsgrad und/oder eine größere Schallkennimpedanz aufweist als zumindest eines der Dämpfungselemente 14, 15, jeweils gemessen für eine mit der Referenzfrequenz senkrecht auf eine Oberfläche treffende Schallwelle. Es kann die Schicht 13 für eine senkrecht auf die Schicht, insbesondere auf einen Oberflächenbereich innerhalb der flächigen Erstreckung der Schicht, treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 90 %, aufweisen, gemessen bei einer Referenzfrequenz von f = 250 Hz. Der Schall-Reflexionsgrad kann aber auch mindestens 95 %, bevorzugt mindestens 98 %, betragen. Die Schicht 13 kann auch eine Schallkennimpedanz Z von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³ aufweisen. Weiter kann die Schicht 13 eine Biegesteifigkeit von 100 Nm bis 6000 Nm, bevorzugt eine Biegesteifigkeit von 1000 Nm bis 6000 Nm, aufweisen. Die Schicht 13 kann aber auch eine Biegesteifigkeit von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-2 Nm, bevorzugt von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-4 Nm, aufweisen.
Die zumindest eine Schicht 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 Schicht 13 kann ein freies Ende 27 aufweisen, welches in den Reifeninnenraum 10 ragt. Die Schicht 13 kann eine Schichtdicke 23 von 0,01 mm bis 20 mm aufweisen. Die Schicht 13 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 Dicke 23 der Schicht 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. Das erste Dämpfungselement 14 und das zweite Dämpfungselement 15 können in Form und/oder Material gleich oder verschieden ausgebildet sein.
Das erste Dämpfungselement 14 kann mittels eines Haftmittels an der inneren Oberfläche 11 befestigt sein. Bei dem Haftmittel kann es sich um ein Dichtmittel und / oder ein Klebemittel handeln. Das erste Dämpfungselement 14 und das zweite Dämpfungselement 15 können sich in ihrer mittleren Materialdichte und/oder in ihrem Material und/oder in ihrem Volumen voneinander unterscheiden oder in diesen Aspekten gleich ausgebildet sein.
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. 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 12 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Fahrzeugluftreifen 2 mit einem oder mehreren Akustikelementen 12, welche sich hervorragend zum Einsatz an einem wie in 1 oder 2 gezeigten Rades eigenen. Erläutert werden jeweils die wesentlichen Unterschiede zu der in der 1 gezeigten Ausführungsform. Die gezeigten Ausführungsformen der Akustikelemente 12 eignen sich auch zur Anbringung an der inneren Oberfläche 11 der Felge 1. 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.
In der 3 weist die Schicht 13 zumindest einen Normalenvektor 18 auf, der einen Winkel 19 von 0° bis 45°, besonders bevorzugt einen Winkel 19 von 0° bis 30°, mit der radialen Richtung rR einschließt. In der 1 schließt der Normalenvektor 18 einen Winkel 19 von weitgehend 0° mit der radialen Richtung rR ein. Die Dicke 23 der Schicht 13 beträgt beispielsweise 12 mm bis 20 mm und höchstens 50 % der maximalen Ausdehnung der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Schicht 13. Es kann sich um eine Schicht 13 aus Gummi, bevorzugt um eine Schicht 13 aus Moosgummi, handeln.
In den in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen weist das Akustikelement 12 eine oder mehrere weitere Schichten 20 auf. Hierbei ist die Schicht 13 zusammen mit der zumindest einen weiteren Schicht 20 in radialer Richtung rR in einer Abfolge angeordnet, wobei radial zwischen der Schicht 13 und einer weiteren Schicht 20 und/oder radial zwischen zwei weiteren Schichten 20 jeweils zumindest ein Dämpfungselement 15, 21 angeordnet ist. Zwischen der Schicht 13 und der zur Schicht 13 benachbarten weiteren Schicht 20 handelt es sich um hierbei um das zweite Dämpfungselement 15. Die zumindest eine weitere Schicht 20 kann in Material und/oder in ihren akustischen Eigenschaften ganz oder teilweise wie die Schicht 13 oder zur Schicht 13 verschieden ausgebildet sein.
Die 4 zeigt dabei ein Akustikelement 12, bei welchem die weitere Schicht 20 als abschließendes Teil der Abfolge angeordnet ist. Zudem weist das Akustikelement 12 eine sich entgegen der radialen Richtung rR verjüngende Form auf.
Die 5 zeigt dabei ein Akustikelement 12 aufweisend zwei weitere Dämpfungselemente 21, 22. Das weitere Dämpfungselement 21 ist radial zwischen den zwei weiteren Schichten 20 angeordnet. Das weitere Dämpfungselement 22 ist an der von der inneren Oberfläche 11 abgewandten Seite des Akustikelements 12 als abschließendes Teil der Abfolge angeordnet. Das weitere Dämpfungselement 21, 22 kann in Material und / oder Geometrie gleich oder verschieden zum zweiten Dämpfungselement 15 und/oder zum ersten Dämpfungselement 14 ausgebildet sein.
Die 6 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein Radbauteil 2 mit Akustikelement 12, wobei die axiale Breite 16 der Schicht 13 größer ist als die axiale Breite 17 des zweiten Dämpfungselements 15. Die Dicke 23 der Schicht 13 kann zwischen 5 mm und 12 mm und maximal 10 % der maximalen Ausdehnung der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Schicht betragen. Die Schicht 13 kann Naturmaterialien aufweisen.
Die 7 und 8 zeigen je einen Querschnitt durch einen Reifen 2 mit einem Akustikelement 12. Das Akustikelement 12 ist dabei ringförmig ausgebildet. Auch die Schicht 13 und das erste Dämpfungselement 14 und das zweite Dämpfungselement 15 sind ringförmig ausgebildet. In der 7 ist das Akustikelement 12 geschlossen ausgebildet. Die Dicke 23 der Schicht 13 beträgt beispielsweise 0,01 mm bis 5 mm und maximal 5 % der maximalen Ausdehnung der Dämpfungselemente 14, 15 in der Richtung der Dicke 23 der Schicht. Es kann sich um eine Folie handeln. Es kann sich auch um eine Verhautung des Schaumstoffs zumindest eines der Dämpfungselemente 14, 15 handeln. Es kann sich auch um eine Beschichtung zumindest eines der Dämpfungselemente 14, 15 handeln. In der 8 ist das Akustikelement 12 rundführend mit einem Spalt von 5 mm bis 30 mm ausgebildet.
Die 9 zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Reifen 2 mit mehreren offen ausgebildeten Akustikelementen 12. Jedes der Akustikelemente 12 erstreckt sich nur über einen Teil des Reifenumfangs. Die Akustikelemente 12 sind über den Umfang des Rades verteilt angeordnet. Sie können dabei in axialer Richtung aR versetzt angeordnet sein.
Die 10 bis 12 zeigen je einen Teilquerschnitt durch weitere Ausführungsformen von Akustikelementen 12. Diese können wie in den 1, 7, 8, 9 am Reifen 2 angeordnet sein. Sie können offen oder geschlossen angeordnet sein.
Das in der 10 gezeigte Akustikelement 12 weist mehrere offen ausgebildete erste Dämpfungselemente 14 auf. Das in der 11 gezeigte Akustikelement 12 weist mehrere offen ausgebildete zweite Dämpfungselemente 15 auf. Das in der 12 gezeigte Akustikelement 12 weist mehrere offen ausgebildete erste Dämpfungselemente 14 und mehrere offen ausgebildete zweite Dämpfungselemente 15 auf.
In den 1 bis 5 weist die Schicht 13 jeweils ein freies Ende 27 auf, welches zumindest teilweise bündig mit dem ersten Dämpfungselement 14 und dem zweiten Dämpfungselement 15 abschließt. In der Fig. ist ein Beispiel dafür gezeigt, dass die Schicht 13 mit ihrem freien Ende 27 mit dem ersten Dämpfungselement 14, aber nicht mit dem zweiten Dämpfungselement 15, bündig abschließt. Eine zur radialen Richtung rR parallele Gerade 28 schneidet von den drei Akustikelementbauteilen 13, 14, 15 Schicht 13, erstes Dämpfungselement 14 und zweites Dämpfungselement 15 genau zwei die Schicht 13 und das erste Dämpfungselement 14.
Die 10 bis 12 zeigen weitere Beispiele, in denen es eine Gerade 28 gibt, die von den drei Akustikelementbauteilen 13, 14, 15 Schicht 13, erstes Dämpfungselement 14 und zweites Dämpfungselement 15 genau eines oder genau zwei dieser Akustikelementbauteile 13, 14, 15 schneidet. In der 10 schneidet die Gerade 28 genau die Schicht 13 und das zweite Dämpfungselement 15. In der 11 schneidet die Gerade 28 genau die Schicht 13 und das erste Dämpfungselement 14. In der 10 schneidet die Gerade 28 genau die Schicht 13.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Felge
2: Fahrzeugluftreifen
3: Innenschicht
4: Karkasse
5: Seitenwand
6: Wulstbereich
7: Wulstkern
8: Laufstreifen
9: Gürtelverbund
10: Reifeninnenraum
11: innere Oberfläche
12: Akustikelement
13: Schicht
14: erstes Dämpfungselement
15: zweites Dämpfungselement
16: axiale Breite
17: axiale Breite
18: Normalenvektor
19: Winkel
20: weitere Schicht
21: weiteres Dämpfungselement
22: weiteres Dämpfungselement
23: Schichtdicke
27: freies Ende
28: Gerade
U: Umfangsrichtung
aR: axiale Richtung
rR: radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007028932 A1 [0003]
DE 112004001430 T5 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 10534-2 [0009]
DIN EN ISO 6721-1 bis 6721-3 [0023]
DIN EN ISO 527-1 [0023]

Claims

Fahrzeugradbauteil (1, 2), bevorzugt ein Fahrzeugluftreifen (2) und/oder eine Felge (1), 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) zumindest zwei Dämpfungselemente (14, 15, 21, 22), welche zur Minderung von Geräuschen geeignetes Material beinhalten und zur Minderung von Geräuschen geeignet sind, aufweist, • wobei ein erstes Dämpfungselement (14) der zumindest zwei Dämpfungselemente (14, 15, 21, 22) an der inneren Oberfläche (11) angeordnet ist, • wobei das Akustikelement (12) eine Schicht (13) aufweist, • wobei das Akustikelement (12) ein zweites Dämpfungselement (15) der zumindest zwei Dämpfungselemente (14, 15, 21, 22) aufweist und • wobei die Schicht (13) radial zwischen dem ersten Dämpfungselement (14) und dem zweiten Dämpfungselement (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass • die Schicht (13) schallreflektierend ist und • dass die axiale Breite (16) der Schicht (13) zumindest teilweise mindestens 30 %, bevorzugt mindestens 50 %, besonders bevorzugt mindestens 80 %, der axialen Breite (17) des zweiten Dämpfungselements (15) beträgt.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) bei einer Referenzfrequenz von f = 250 Hz für eine senkrecht auf die zumindest eine Schicht (13) treffende Schallwelle einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 50 %, bevorzugt von mindestens 70 %, besonders bevorzugt von mindestens 90 %, aufweist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (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 Schicht (13) eine Biegesteifigkeit von 100 Nm bis 6000 Nm, bevorzugt eine Biegesteifigkeit von 1000 Nm bis 6000 Nm, aufweist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) eine Biegesteifigkeit von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-2 Nm, bevorzugt von 6·10^-6 Nm bis 1·10^-4 Nm, aufweist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) zumindest einen Normalenvektor (18) aufweist, der einen Winkel (19) kleiner oder gleich 90°, bevorzugt einen Winkel (19) von 0° bis 45°, besonders bevorzugt einen Winkel (19) von 0° bis 30°, mit der radialen Richtung rR einschließen.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) eine Schichtdicke (23) von 0,01 mm bis 20 mm aufweist
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Breite (16) der Schicht (13) zumindest teilweise mindestens 80 %, bevorzugt mindestens 100 %, besonders bevorzugt mindestens 120 %, der axialen Breite des ersten Dämpfungselements (14) oder der axialen Breite (17) des zweiten Dämpfungselements (15) beträgt.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) zumindest ein freies Ende (27) aufweist und dass das freie Ende (27) bündig mit dem ersten Dämpfungselement (14) und/oder dem zweiten Dämpfungselement (15) abschließt.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur radialen Richtung rR parallele Gerade (28) von den drei Akustikelementbauteilen (13, 14, 15) Schicht (13), erstes Dämpfungselement (14) und zweites Dämpfungselement (15) genau eines oder genau zwei dieser Akustikelementbauteile (13, 14, 15) schneidet.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikelement (12) zumindest eine weitere Schicht (13) aufweist, dass die Schicht (13) und die zumindest eine weitere Schicht (20) in radialer Richtung rR in einer Abfolge angeordnet sind, wobei radial zwischen der Schicht (13) und einer weiteren Schicht (20) und/oder radial zwischen zwei weiteren Schichten (29) jeweils zumindest ein Dämpfungselement (15, 21, 22) angeordnet ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (13) eine Kunststofffolie oder eine Metallfolie, bevorzugt eine Aluminiumfolie, oder eine gewebeverstärkte Membran, oder eine Schicht (13) aufweisend Naturmaterialien oder eine Schicht (13) aufweisend Kohlefaser oder eine Schicht (13) aufweisend Aramid oder eine ausgehärtete Beschichtung, oder ein Lack oder eine Schicht (13) aus Gummi, bevorzugt eine Schicht (13) aus Moosgummi, oder eine Beschichtung der Oberfläche eines Dämpfungselements oder eine unbehandelte Außenfläche eines Dämpfungselements ist.
Fahrzeugradbauteil (1, 2) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Akustikelement (12) und / oder die Schicht (13) und/oder das erste Dämpfungselement (14) und/oder das zweite Dämpfungselement (15) in Umfangrichtung U des Fahrzeugrades 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) oder eine Felge (1) ist.