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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Reifen-/Rad-Anordnungen und Plattlauf-Stützelemente
und insbesondere eine Reifen-/Rad-Anordnung
und ein dafür
verwendetes Plattlauf-Stützelement,
deren Geräuscheigenschaften
verbessert werden können.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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Als
Antwort auf Anforderungen im Markt sind viele Technologien vorgeschlagen
worden, welche es einem Fahrzeug ermöglichen, notfalls einige hundert
Kilometer zurückzulegen,
wenn ein Luftreifen des Fahrzeugs während der Fahrt durchstochen
wird. Diese vielen Vorschläge
beinhalten beispielsweise die in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung
Nr. 10-297226 offenbarte Technologie, bei welcher ein Stützelement an
einer Felge in dem Hohlraum eines Luftreifens montiert ist, der
an der Felge angebracht ist, und den Reifen unterstützt, wenn
er durchstochen ist, um dadurch den Plattlauf zu ermöglichen.
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Das
oben beschrieben Plattlauf-Stützelement
weist eine ringförmige
Schale mit einer Stützfläche auf, die
radial auswärts
vorgesehen ist, und eine Schenkelstruktur in einem offenen Zustand,
die radial einwärts vorgesehen
ist, sowie an zwei Schenkelbereichen der Schenkelstruktur angebrachte
elastische Ringe, und es ist an der Felge über diese elastischen Ringe
gelagert. Das Plattlauf-Stützelement
ermöglicht
es, existierende Räder
und Felgen zu verwenden, ohne spezifische Modifikationen vorzunehmen,
und kann daher vorteilhaft verwendet werden, ohne im Markt für Verwirrung
zu sorgen.
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Als
Bestandteil von Umweltmaßnahmen
sind in der letzten Zeit Luftreifen mit einer geringen Geräuschentwicklung
erforderlich geworden. Luftreifen verursachen während der Fahrt eine Resonanz
der Luft in dem Hohlraum des Luftreifens, welches einer der Gründe ist,
die die Straßengeräusche verstärken.
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Bisher
offenbart, um das oben genannte Problem zu lösen, in gängigen Reifen-/Rad-Anordnungen
mit einem Rad und einem an dessen Felge angebrachten Luftreifen
beispielsweise die ungeprüfte
Patentanmeldung Nr. 2001-113902 eine solche Technologie, dass an
der Felge in vorbestimmten Abständen
in Reifenumfangsrichtung Vorsprünge
vorgesehen sind, um den Querschnittsflächenbereich des Hohlraums,
der von der Felge und dem Luftreifen umgeben ist, in der Reifenumfangsrichtung
zu variieren, um dadurch die Frequenz der Luftresonanz zu variieren,
um das Straßengeräusch aufgrund
der Luftresonanz zu vermindern.
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Es
sind aber keine effektiven Geräuschverminderungsmaßnahmen
mit Bezug auf die Reifen-/Rad-Anordnung mit dem oben erwähnten Plattlauf-Stützelement
vorgeschlagen worden, und Vorschläge für Verbesserungstechnologien
sind wünschenswert.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reifen-/Rad-Anordnung und ein
dafür verwendbares Plattlauf-Stützelement
zu schaffen, bei welchen die aufgrund der Resonanz der Luft in dem
Hohlraum des Luftreifens entstehenden Straßengeräusche der Reifen-/Rad-Anordnung
mit dem Plattlauf-Stützelement
vermindert werden können.
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Um
das Ziel zu erreichen, ist eine Reifen-/Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung versehen mit:
einem Rad mit einer Felge;
einem
an der Felge des Rades angebrachten Luftreifen, der einen Hohlraum
hat; und
einem in dem Hohlraum des Luftreifens vorgesehenen
Plattlauf-Stützelement,
welches eine ringförmige
Schale sowie elastische Ringe hat, wobei die ringförmige Schale
eine Stützfläche aufweist,
die radial auswärts
vorgesehen ist, und zwei Schenkelbereiche, die radial einwärts in einem
sich spreizenden Zustand ausgebildet sind, und wobei die elastischen
Ringe die Schenkelbereiche an der Felge lagern, wobei die ringförmige Schale so
konfiguriert ist, dass ein ringförmiger
Hohlraumbereich, der von dem Plattlauf-Stützelement
und dem Luftreifen umgeben ist, einen Querschnittsflächenbereich
hat, der in einer Umfangsrichtung des Reifens variiert.
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Ein
für die
oben genannte Reifen-/Rad-Anordnung der vorliegenden Erfindung verwendbares
Plattlauf-Stützelement,
welches in einem Hohlraum eines Luftreifens vorzusehen ist, welcher
an einer Felge eines Rades angeordnet ist, ist versehen mit:
einer
ringförmigen
Schale mit einer Stützfläche, die
radial auswärts
vorgesehen ist, und zwei Schenkelbereichen, die radial einwärts in einem
sich spreizenden Zustand ausgebildet sind; und
elastischen
Ringen, die die Schenkelbereiche an der Felge lagern;
wobei
die ringförmige
Schale so ausgebildet ist, dass, wenn das Plattlauf-Stützelement
in dem Reifenhohlraum vorgesehen ist, ein von dem Plattlauf-Stützelement
und dem Luftreifen umgebener ringförmiger Hohlraumbereich einen
Querschnittsflächenbereich
hat, der in einer Umfangsrichtung des Reifens variiert.
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Wie
oben beschrieben, variiert der Querschnittsflächenbereich des ringförmigen Hohlraumbereichs, der
von dem Plattlauf-Stützelement
und dem Luftreifen umgeben ist, in der Reifenumfangsrichtung, um
dadurch eine Veränderung
der Frequenz der Luftresonanz, die in dem Hohlraum des Laufrads
erzeugt wird, während
der Fahrt eines Fahrzeugs zu ermöglichen.
Dadurch können
die Straßengeräusche aufgrund
der Resonanz der Luft in dem Hohlraum verbessert werden.
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Eine
andere Reifen-/Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist versehen mit:
einem Rad mit einer Felge;
einem
an der Felge des Rades angebrachten Luftreifen, der einen Hohlraum
hat; und
einem in dem Hohlraum des Luftreifens so vorgesehenen
Plattlauf-Stützelement,
dass das Plattlauf-Stützelement
den Hohlraum des Luftreifens in einen inneren und einen äußeren Hohlraumteil
unterteilt, wobei das Plattlauf-Stützelement eine ringförmige Schale
und elastische Ringe hat, welche ringförmige Schale eine Stützfläche aufweist,
die radial auswärts
vorgesehen ist, und zwei Schenkelbereiche, die radial einwärts in einem
sich spreizenden Zustand ausgebildet sind, wobei die elastischen
Ringe die Schenkelbereiche an der Felge lagern,
wobei die ringförmige Schale
eine Vielzahl von Öffnungen
hat, durch welche der innere und der äußere Hohlraumteil verbunden
sind, wobei die ringförmige
Schale Bereiche hat, die in einer Umfangsrichtung der ringförmigen Schale
gleichmäßig sektioniert
sind, wobei die Vielzahl von Öffnungen
ungleichmäßig verteilt
sind, und zwar so, dass ein Bereich mit Öffnungen, die im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
maximal sind, im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
um 5 bis 10% größer ist
als ein Bereich mit Öffnungen,
die im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
minimal sind.
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Ein
weiteres Plattlauf-Stützelement,
das für
eine andere Reifen-/Rad-Anordnung der vorliegenden Erfindung verwendbar
ist, ist versehen mit:
einer ringförmigen Schale mit einer Stützfläche, die
radial auswärts
vorgesehen ist, und zwei Schenkelbereichen, die radial einwärts in einem
sich spreizenden Zustand ausgebildet sind; und
elastischen
Ringen, die die Schenkelbereiche an einer Felge eines Rades lagern;
wobei
die ringförmige
Schale eine Vielzahl von Öffnungen
hat, wobei die ringförmige
Schale Bereiche hat, die in einer Umfangsrichtung der ringförmigen Schale
gleichmäßig sektioniert
sind, und die Vielzahl von Öffnungen ungleichmäßig so verteilt
sind, dass ein Bereich mit Öffnungen,
die im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
maximal sind, im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
um 5 bis 10% größer ist
als ein Bereich mit Öffnungen,
die im Gesamt-Öffnungsflächenbereich
minimal sind.
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Wie
oben beschrieben, ermöglicht
die ungleichmäßige Verteilung
der Öffnungen
in den gleichmäßig sektionierten
Bereichen es, dass die Öffnungen
und der innere Hohlraumteil als ein Helmholm-Resonanzabsorbierer
[Helmholtz-Resonanzabsorbierer]
wirken, um dadurch die Resonanz der Luft in dem Reifenhohlraum während der
Fahrt eines Fahrzeugs zu absorbieren und zu vermindern. Demzufolge
können
die Straßengeräusche aufgrund
der Resonanz der Luft in dem Hohlraum des Luftreifens reduziert
werden.
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Wenn
der Luftreifen an der Felge angebracht wird, geraten die Wulstbereiche
des Luftreifens mit dem Plattlauf-Stützelement, das in dessen Hohlraum
eingebracht ist, mit der Felge im Eingriff, und Luft wird dann aufgebracht,
um den Luftreifen aufzublasen, wodurch die Wulstbereiche dazu gezwungen
werden, über
die Erhebungen der Felge hinüber
zu klettern, so dass sie an den Flanschen der Felge angebracht zu
werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Luftreifen einfach durch Luft, die durch die Öffnungen
hin zu dem äußeren Hohlraumteil
zwischen dem Plattlauf-Stützelement
und der inneren Fläche
des Luftreifens zugeleitet wird, aufgeblasen werden, so dass die
Wulstbereiche des Reifens über
die Erhebungen hinüberklettern
und einfach an den Felgenflanschen angepasst werden können.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Seitenansicht, die eine Reifen-/Rad-Anordnung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2A ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Teil in dem Bereich A, C in 1 zeigt,
und zwar in einer Ebene, die die Drehachse des Reifens beinhaltet.
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2B ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
die einen Teil in dem Bereich B, D in 1 zeigt
in einer Ebene, welche die Drehachse des Reifens beinhaltet.
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Die 3A und 3B veranschaulichen
eine Reifen-/Rad-Anordnung
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei 3A ein
vergrößerte Querschnittsansicht
entsprechend 2A ist, und 3B eine
vergrößerte Querschnittsansicht
entsprechend 2B ist.
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht,
welche einen Hauptbereich einer Reifen-/Rad-Anordnung gemäß einer
anderen alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, in einer Ebene gesehen, die die
Drehachse des Reifens beinhaltet.
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5 ist
eine teilweise vergrößerte fragmentarische
perspektivische Ansicht, die einen Hauptbereich des in 4 dargestellten
Plattlauf-Stützelements
zeigt.
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BESTE ARTEN
UND WEISEN ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Plattlauf-Stützelement
als ein ringförmiges
Element ausgebildet, welches in den Hohlraum eines Luftreifens einzubringen
ist. Dieses Plattlaufelement ist so ausgebildet, dass es einen Außendurchmesser
hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Hohlraums eines
Luftreifens, um so einen konstanten Abstand von der Innenfläche des
Hohlraums beizubehalten, und es ist so ausgebildet, dass es einen
Innendurchmesser hat, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser
der Wulstbereiche eines Luftreifens ist. Das Plattlauf-Stützelement
wird in einen Luftreifen eingebracht und an der Felge eines Rades
zusammen mit dem Luftreifen angebracht, um so eine Reifen-/Rad-Anordnung
zu bilden. Diese Reifen-/Rad-Anordnung wird an einem Fahrzeug montiert,
und wenn der Luftreifen während
der Fahrt durchstochen wird, wird der durchstochene Reifen von der
radial äußeren Fläche des
Plattlauf-Stützelements
gestützt,
um dadurch einen Plattlauf zu ermöglichen.
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Das
oben erwähnte
Plattlauf-Stützelement
beinhaltet eine ringförmige
Schale und elastische Ringe als Hauptbestandteile.
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Die
ringförmige
Schale hat eine kontinuierliche Stützfläche, die radial auswärts ausgebildet
ist, um einen Luftreifen zu unterstützen, und eine linke und eine
rechte Seitenwand als zwei Schenkelbereiche in einem sich spreizenden
Zustand, die radial einwärts
vorgesehen sind. Die radial auswärtige
Stützfläche ist
so ausgebildet, dass sie radial auswärts konvexe und gekrümmte Oberflächensektionen
in einer Querschnittsgestalt hat, gesehen entlang einer Ebene rechtwinklig
zu der Umfangsrichtung. Die Anzahl der konvex gekrümmten Oberflächensektionen,
die in einer axialen Richtung des Reifens angeordnet sind, kann
gleich eins sein, ist aber vorzugsweise zwei oder mehr. Die Ausbildung
der Stützfläche auf
eine solche Art und Weise, dass zumindest zwei konvex gekrümmte Oberflächensektionen
angeordnet sind, versieht die Stützfläche mit
zumindest zwei dispergierten Kontaktflächenbereichen mit Bezug auf
die innere Oberfläche
des Reifens, um dadurch einen lokalisierten Verschleiß an der
Reifeninnenfläche
zu vermindern, und dadurch kann die mögliche Plattlaufstrecke verlängert werden.
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Die
elastischen Ringe sind an den Enden der beiden Schenkelbereiche
angebracht, die in einem sich spreizenden Zustand auf der radial
inneren Seite der ringförmigen
Schale ausgebildet sind, und geraten in Eingriff mit einem linken
und einem rechten Felgensitz, um dadurch die ringförmige Schale
zu stützen.
Die elastischen Ringe sind aus Gummi oder elastischem Kunstharz
ausgebildet und schwächen
nicht nur die Schwingungen und die Stöße der ringförmigen Schale
ab, die diese von dem durchstochenen Reifen erfährt, sondern verhindern auch
ein Abrutschen mit Bezug auf die Felgensitze, um die ringförmige Schale
stabil zu lagern.
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Die
ringförmige
Schale ist aus einem starren Material gebildet, da das Plattlauf-Stützelement
ein Fahrzeuggewicht durch den durchstochenen Reifen hindurch stützen muss.
Für dieses
starre Material verwendete Bestandmaterialien beinhalten Metalle,
Kunstharze und dergleichen. Diese Metalle können beispielsweise Stahl und
Aluminium beinhalten. Die Kunstharze können thermoplastische Kunstharze
und wärmehärtende Kunstharze
beinhalten. Die thermoplastischen Kunstharze können Nylon, Polyester, Polyethylen,
Polypropylen, Polystyren, Polyphenylensulfid, ABS und dergleichen
beinhalten, und die wärmehärtenden
Kunstharze können
Epoxid-Kunstharze, ungesättigte
Polyester-Kunstharze etc. beinhalten. Die Kunstharze können alleine verwendet
werden oder mit verstärkenden
Fasern als faserverstärkte
Kunstharze gemischt werden.
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Das
Gummi oder das elastische Kunstharz, das für die elastischen Ringe verwendet
wird, kann jede Art von Gummi oder elastischem Kunstharz sein, wenn
die ringförmige
Schale stabil gestützt
werden kann. Das Gummi kann beispielsweise natürliches Gummi sein, Isoprengummi,
Styrenbutadiengummi, Butadiengummi oder Butylgummi, und das elastische
Kunstharz kann beispielsweise Kunstharzschaum wie beispielsweise
geschäumtes
Polyurethan sein.
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Das
für die
Reifen-/Rad-Anordnung der vorliegenden Erfindung verwendete Plattlauf-Stützelement
ist an der oben beschriebenen Struktur vorgesehen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun genauer mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben.
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 ist eine
Reifen-/Rad-Anordnung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei das Bezugszeichen
X eine Reifen-/Rad-Anordnung
bezeichnet, die Bezugsziffer 1 ein Rad, 2 einen
Luftreifen und 3 ein Plattlauf-Stützelement. Das Rad 1,
der Luftreifen 2 und das Plattlauf-Stützelement 3 sind in
koaxialer Ausrichtung miteinander mit Bezug auf die Drehachse des
Rades angeordnet, so dass sie die Form eines Rings haben, welcher
eine solche Anordnung hat, dass das Plattlauf-Stützelement 3 in
dem Hohlraum 2A des Luftreifens 2 platziert ist,
welcher an der Felge 1A des Rades 1 angebracht
ist.
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Das
Plattlauf-Stützelement 3 weist
eine ringförmige
Schale 4 auf, die aus einem starren Material wie beispielsweise
Metall oder Kunstharz gebildet ist, und einen linken und einen rechten
elastischen Ring 5, die aus einem elastischen Material
wie beispielsweise Gummi oder elastischem Kunstharz gebildet sind.
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Die
ringförmige
Schale 4 beinhaltet einen Stützbereich 6 mit zwei
Stützabschnitten 6A,
von denen jeder eine konvex gekrümmte
Stützfläche 6a hat,
die radial auswärts
ausgebildet ist, und einen Verbindungsabschnitt 6B, der
die beiden Stützabschnitte
in der Richtung der Breite der Schale verbindet. Die Stützflächen 6a sind
von der Innenfläche 2a des
Luftreifens 2 beabstandet, wenn der Luftreifen 2 sich
im Normalzustand befindet, und wenn er durchstochen ist, stützen die
Stützflächen 6a den
durchstochenen Reifen. Die ringförmige Schale 4 beinhaltet
auch zwei Seitenwände,
die mit dem Stützbereich 6 verbunden
sind und als Schenkelbereiche 7 ausgebildet sind, die radial
einwärts
in einem sich spreizenden Zustand vorgesehen sind, und die elastischen
Ringe 5 sind an den radial inneren Seiten der Schenkelbereiche 7 angebracht.
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Die
beiden Schenkelbereiche 7 haben vier Bereiche A, B, C und
D, die in der Umfangsrichtung der Schale gleichmäßig sektioniert sind. In jedem
der Bereiche A und C, die einander gegenüberliegen, beinhalten die beiden
Schenkelbereiche im Querschnitt bogenförmige Vertiefungen 7A,
die einwärts
vertieft sind und sich in Umfangsrichtung erstrecken, wie in 2A dargestellt,
und in jedem der Bereiche B und D, die einander gegenüberliegen,
beinhalten die beiden Schenkelbereiche im Querschnitt bogenförmige Vorsprünge 7B,
die auswärts
hervorstehen und sich in Umfangsrichtung erstrecken, wie in 2B dargestellt.
So variiert die Querschnittsgestalt jedes Schenkelbereichs 7 periodisch
in der Reifenumfangsrichtung, wodurch der Querschnittsflächenbereich
eines ringförmigen
Hohlraumbereichs 2Aa, umgeben von dem Plattlauf-Stützelement 3 und dem
Luftreifen 2, periodisch in regelmäßigen Perioden in der Reifenumfangsrichtung
variiert.
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Die
ringförmige
Schale 4 mit den oben beschriebenen Schenkelbereichen 7 kann
einfach geschaffen werden, indem gemäß den jeweiligen Regionen unterteilte
Schalenstücke
gebildet werden und diese Schalenstücke durch Verschweißen oder
dergleichen verbunden werden.
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Das
Plattlauf-Stützelement 3 mit
der ringförmigen
Schale 4, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird
innerhalb des Luftreifens 2 eingebracht, und die elastischen
Ringe 5 werden an den Felgensitzen 1a der Felge 1A zusammen
mit Wulstbereichen 2b des Luftreifens 2 angebracht.
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Gemäß der oben
erwähnten
Reifen-/Rad-Anordnung X der vorliegenden Erfindung variiert der
Querschnittsflächenbereich
des ringförmigen
Hohlraumbereichs 2Aa, umgeben von dem Plattlauf-Stützelement 3 und
dem Luftreifen 2, in der Reifenumfangsrichtung, wodurch
die Frequenz der Luftresonanz, verursacht in dem Hohlraum 2A,
während
der Fahrt des Fahrzeugs variieren kann. Demzufolge können Straßengeräusche aufgrund
der Resonanz der Luft in dem Hohlraum 2A vermindert werden.
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Mit
Bezug auf die 3A und 3B ist
eine alternative Ausführungsform
einer Reifen-/Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Reifen-/Rad-Anordnung X' hat die folgende Struktur in der oben
erwähnten
Reifen-/Rad-Anordnung X, statt die Schenkelbereiche 7 mit
den Vertiefungen 7A und Vorsprüngen 7B zu versehen.
Der Verbindungsabschnitt 6B, der die Stützflächen 6a verbindet,
ist so ausgebildet, dass er kreisförmig gekrümmte Vertiefungen hat, die
tief einwärts
in den Bereichen A und B vertieft sind, wie in 3A dargestellt,
und kreisförmig
gekrümmte
Vorsprünge,
die auswärts
hervorstehen, in den Bereichen B und D, wie in 3B dargestellt,
wodurch die Querschnittsgestalt des Verbindungsabschnitts 6B periodisch
in der Reifenumfangsrichtung variiert.
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Dies
führt ebenfalls
dazu, dass der Querschnittsflächenbereich
des ringförmigen
Hohlraumbereichs 2Aa, umgeben von dem Plattlauf-Stützelement 3 und
dem Luftreifen 2, in der Reifenumfangsrichtung variiert, wodurch
der gleiche oben erwähnte
Effekt erzielt werden kann.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist es, wenn der Querschnittsflächenbereich
des Hohlraumbereichs 2Aa wie oben beschrieben variiert,
bevorzugt, dass der Querschnittsflächenbereich des Hohlraumbereichs 2Aa so
variiert, dass der maximale Querschnittsflächenbereich 2% größer ist
oder mehr als der minimale Querschnittsflächenbereich. In den in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
existiert der maximale Querschnittsflächenbereich in jedem der Bereiche
A und C, und der minimale Querschnittsflächenbereich existiert in jedem
der Bereiche B und D. Der Querschnittsflächenbereich des Hohlraumbereichs 2Aa in
jedem der Bereiche A und C ist mindestens 2% größer als der Querschnittsflächenbereich
in jedem der Bereiche B und D. Wenn der Unterschied dazwischen geringer
ist als 2%, ist es schwierig, die Luftresonanzfrequenz effektiv
zu variieren. Es wird stärker
bevorzugt, dass der Unterschied mindestens 5% beträgt. Die
Obergrenze des Unterschieds beträgt
vorzugsweise höchstens
20% hinsichtlich der Bearbeitbarkeit der ringförmigen Schale 4.
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Es
wird bevorzugt, die vorgenannte ringförmige Schale 4 durch
Ausbilden von Schalenstücken
auszubilden, die in der Reifenumfangsrichtung gemäß den entsprechenden
Bereichen unterteilt sind, und durch Verbinden dieser Schalenstücke durch
Schweißen
oder dergleichen, um die ringförmige
Schale einfach herzustellen, wie oben beschrieben, aber es besteht
hier offensichtlich keine Beschränkung.
Die ringförmige
Schale 4 kann beispielsweise auch integral ausgebildet
werden.
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Falls
die ringförmige
Schale 4 durch Verbinden der Schalenstücke wie oben beschrieben gebildet
wird, existieren Stufen in den verbundenen Teilen mit vertieften
und hervorstehenden Bereichen, wodurch die ringförmige Schale 4 Verbindungszwischenräume hat,
durch welche hindurch das Äußere und
das Innere der ringförmigen
Schale 4 miteinander in Verbindung stehen. Diese Verbindungszwischenräume können so
belassen werden oder mit anderen Materialien verschlossen werden.
Vorzugsweise werden diese Verbindungszwischenräume verschlossen, was dazu
beiträgt,
die Straßengeräusche geringfügig zu vermindern.
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Die
ringförmige
Schale 4 kann so aufgebaut sein, dass die Schalenstücke so ausgebildet
sind, dass sie keine Vertiefungen oder Vorsprünge an gegenüberliegenden
Enden haben, und ohne Stufen verbunden werden.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist beispielhaft die ringförmige
Schale 4 dargestellt, in welcher nur die Querschnittsgestalten
der Schenkelbereiche 7 variieren, oder die ringförmige Schale 4,
in welcher nur die Querschnittsgestalt des Verbindungsabschnitts 6B variiert.
Die ringförmige
Schale 4 kann aber auch eine Kombination dieser Merkmale
haben. Beispielsweise kann die ringförmige Schale 4 so
aufgebaut sein, dass sie eine in 3A dargestellte
Querschnittsgestalt in dem Bereich A hat, die in 3B dargestellte Querschnittsgestalt
im Bereich b, die in 2A dargestellte Querschnittsgestalt
in dem Bereich C, und die in 2B dargestellte
Querschnittsgestalt in dem Bereich D.
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Die
ringförmige
Schale 4 kann auch so aufgebaut sein, dass die Schenkelbereiche 7 und
der Verbindungsabschnitt 6B mit den oben beschriebenen
Vertiefungen und Vorsprüngen
versehen sind, wodurch der Querschnittsflächenbereich des Hohlraumbereichs 2Aa,
umgeben von der ringförmigen
Schale 4 und dem Luftreifen 2, in der Reifenumfangsrichtung
variiert.
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In
der in den 2A und 2B dargestellten
Ausführungsform
sind die beiden Schenkelbereiche 7 mit den Vertiefungen 7A und
Vorsprüngen 7B versehen.
Es kann jedoch jeder der beiden Schenkelbereiche 7 damit
versehen sein, und die ringförmige
Schale 4 kann eine Kombination daraus haben.
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Hinsichtlich
der Effektivität
wird bevorzugt, dass der Querschnittsflächenbereich des Hohlraumbereichs 2Aa periodisch
variiert, wie oben beschrieben. Die Erfindung ist aber hierauf nicht
beschränkt,
und der Querschnittsflächenbereich
des Hohlraumbereichs 2Aa kann auch beliebig in unregelmäßigen Abständen variieren.
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Wenn
der Querschnittsflächenbereich
des Hohlraumbereichs 2Aa periodisch variiert, wird bevorzugt, zwei
Perioden zu haben. In diesem Fall ist, wie in den obenstehenden
Ausführungsformen
der 2 und 3 dargestellt, die ringförmige Schale
vorzugsweise so konfiguriert, dass sie in zwei Perioden variiert
in der Reihenfolge maximaler Querschnittsflächenbereich, minimaler Querschnittsflächenbereich,
maximaler Querschnittsflächenbereich
und minimaler Querschnittsflächenbereich.
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Die
Vertiefungen 7A und Vorsprünge 7B der Schenkelbereiche 7 haben
vorzugsweise die Formen von Kreisbögen im Querschnitt, wie oben
beschrieben, hinsichtlich einer Unterstützung der Belastung während des Plattlaufs,
aber wenn keine Hindernisse gegen einen Plattlauf bestehen, können alle
Gestalten verwendet werden. Das gleiche gilt für den in den 3A und 3B dargestellten
Verbindungsabschnitt 6B.
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Mit
Bezug auf 4 ist eine andere alternative
Ausführungsform
einer Reifen-/Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Diese Reifen-/Rad-Anordnung Y ist so aufgebaut, dass die
ringförmige Schale 4 keine
Vertiefungen oder Vorsprünge
hat, sondern eine Mehrzahl von Öffnungen 8,
die in den beiden Schenkelbereichen 7 ausgebildet sind,
wie in 5 dargestellt. Der hermetisch verschlossene innere
Hohlraumteil 2A1 und der hermetisch geschlossene äußere Hohlraumteil 2A2 des
Hohlraums 2A, definiert durch das Plattlauf-Stützelement 3,
das in dem Hohlraum 2A des Luftreifens 2 platziert
ist, sind durch die Öffnungen 8 in
Verbindung gebracht.
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In
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform hat die ringförmige Schale 4 vier
Bereiche A, B, C und D, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig sektioniert
sind. Der Gesamt-Öffnungsflächenbereich an
der äußeren Fläche 4a der
ringförmigen
Schale 4 der Öffnungen 8 in
jedem der Bereiche A und C ist maximiert, und der Gesamt-Öffnungsflächenbereich
der Öffnungen 8 in
jedem der Bereiche B und D ist minimiert. Die Bereiche A und C mit
dem maximalen Öffnungsflächenbereich
und die Bereiche B und D mit dem minimalen Öffnungsflächenbereich sind alternativ
platziert, und die Vielzahl von Öffnungen 8 sind
ungleichmäßig verteilt,
so dass die Bereiche Öffnungen 8 haben,
die sich in dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich
unterscheiden. Die Bereiche A und C mit dem maximalen Öffnungsflächenbereich
von Öffnungen 8 sind
in dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich
um 5 bis 10% größer als
die Bereiche B und D mit dem minimalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
der Öffnungen
B.
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Gemäß dieser
Reifen-/Rad-Anordnung Y ermöglicht
die ungleichmäßige Verteilung
der Öffnungen 8 in
den gleichmäßig sektionierten
Bereichen A, B, C und D es, dass die Öffnungen 8 und der
innere Hohlraumteil 2A1 als ein Helmholm-Resonanzabsorbierer
[Helmholtz-Resonanzabsorbierer] wirken, um dadurch die Resonanz
der Luft in dem Reifenhohlraum 2A während der Fahrt eines Fahrzeugs
zu absorbieren und zu vermindern. Demzufolge können Straßengeräusche aufgrund der Resonanz
der Luft in dem Hohlraum 2A des Laufrads 2 verbessert
werden.
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Wenn
der Luftreifen 2 an der Felge angebracht wird, kann der
Luftreifen 2 einfach aufgeblasen werden durch Luft, die
dem äußeren Hohlraumteil 2A2 des
Luftreifens 2 durch die Öffnungen 8 hindurch
zugeleitet wird, so dass die Wulstbereiche 2B über Erhebungen 1b hinüberklettern
können
und leicht an der Felge 1A angepasst werden können. Demzufolge
kann die Bearbeitbarkeit bei der Montage des Reifens an der Felge verbessert
werden.
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Wenn
der Unterschied zwischen dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich
der Öffnungen 8 in
den Bereichen A und C mit dem maximalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich und dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich der Öffnungen 8 in
den Bereichen B und D mit dem minimalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
geringer ist als 5%, ist es schwierig, eine effektiv absorbierende
Funktion zu schaffen. Wenn der Unterschied größer ist als 10%, variiert die
Masse des Plattlauf-Stützelements 3 spürbar um
seinen Außenumfang
herum, wodurch wahrscheinlich eine Schwingung auftritt, die den
Fahrkomfort schlecht beeinflusst.
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Im
Hinblick auf die stärkste
Verminderung des Geräusches
wird bevorzugt, dass die ungleichmäßige Verteilung der Öffnungen 8 so
angeordnet ist, dass die Bereiche A und C mit dem maximalen und
die Bereiche B und D mit dem minimalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
alternativ platziert sind, wie oben beschrieben, so dass sie zwei
Perioden haben, aber es ist nicht darauf beschränkt. Die ringförmige Schale 4 kann
so angeordnet sein, dass sie zwei bis sieben Regionen hat, die gleichmäßig in der
Umfangsrichtung sektioniert sind, und ein Bereich mit Öffnungen 8 mit
einem maximalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
5% bis 10% größer ist in
dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich
als ein Bereich mit Öffnungen 8,
die einen minimalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
haben. Wenn die ringförmige
Schale 4 acht gleichmäßig sektionierte
Regionen oder mehr hat, ist dies nicht bevorzugt, weil die Verteilung
der Öffnungen 8 näher an einer
gleichmäßigen Verteilung liegt.
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In
der dargestellten Zeichnung haben die Öffnungen 8 eine elliptische
Gestalt, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Öffnungen 8 können jede
Gestalt haben wie beispielsweise einen Kreis, ein Rechteck, ein Quadrat
oder dergleichen, wenn die Öffnungen
den inneren 2A1 und den äußeren Hohlraumteil 2A2 in
Verbindung bringen können.
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Die Öffnungslänge jeder Öffnung 8 beträgt vorzugsweise
3 bis 6 mm. Die Öffnungslänge ist
wie folgt. In dem Fall einer Ellipse sind eine Hauptachse und eine
Nebenachse die Öffnungslängen; in
dem Fall eines Kreises ist der Durchmesser die Öffnungslänge; bei einem Rechteck, Quadrat
etc. ist die Länge
eine Diagonale, die durch seinen Mittelpunkt verläuft, die Öffnungslänge. Wenn
die Öffnungslänge geringer
ist als 3 mm, ist es schwierig, eine effektiv absorbierende Funktion
vorzusehen. Wenn die Öffnungslänge aber
größer ist
als 6 mm, ist dies nicht bevorzugt im Hinblick auf die Festigkeit
der ringförmigen
Schale 4.
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Der
Gesamt-Öffnungsflächenbereich
aller Öffnungen 8 an
der Außenfläche 4a der
ringförmigen
Schale 4 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 6,0%
mit Bezug auf den vollständigen
Flächenbereich
der Außenfläche 4a der
ringförmigen
Schale 4. Wenn der Gesamt-Öffnungsflächenbereich geringer ist als
0,3%, ist dies im Hinblick auf einen absorbierenden Effekt nicht
bevorzugt. Wenn der Gesamt-Öffnungsflächenbereich mehr
als 6% beträgt,
besteht ein Risiko eine Interferenz mit dem Plattlauf, weil die
Festigkeit der ringförmigen Schale 4 abnimmt.
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In
einer ringförmigen
Schale 4 mit den oben erwähnten Öffnungen 8, die ungleichmäßig verteilt
sind, sind die gleichmäßig sektionierten
Bereiche bestimmt als Bereiche, die bei einer Position sektioniert
sind, wo ein Bereich existiert, der der größte in dem Gesamt-Öffnungsflächenbereich der Öffnungen 8a ist,
wenn Linien, durch die die Bereiche gleichmäßig sektioniert sind, von 0 bis
360 Grad in der Umfangsrichtung der ringförmigen Schale versetzt sind.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist beispielhaft die ringförmige
Schale 4 mit zwei Stützflächen 6a dargestellt.
Die Anzahl der Stützflächen 6a ist
aber nicht auf zwei beschränkt,
sondern es können
auch eine oder mehrere vorgesehen sein.
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Beispiel 1
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Es
wurden Reifen-/Rad-Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung
1 und 2 (erfindungsgemäße Anordnungen
1 und 2) und eine herkömmliche
Reifen-/Rad-Anordnung 1 (herkömmliche Anordnung 1) vorgesehen,
mit einem Reifen mit der Größe 205/55R16
und einer Felge mit der Größe 15×6 1/2JJ,
wobei die Reifen-/Rad-Anordnung 1 der vorliegenden Erfindung
die in 2A und 2B dargestellte
Gestalt hatte, bei welcher die Schenkelbereiche der ringförmigen Schale
Vertiefungen und Vorsprünge
hatte, und die Reifen-/Rad-Anordnung 2 der vorliegenden
Erfindung eine Konstruktion gemäß 3A und 3B hatte,
bei welcher der Verbindungsabschnitt des Stützbereichs der ringförmigen Schale
Vertiefungen und Vorsprünge hatte,
und die herkömmliche
Reifen-/Rad-Anordnung 1 hatte die gleiche Konstruktion
wie die Anordnung 1 der Erfindung, abgesehen davon, dass die Schenkelbereiche
der ringförmigen
Schale keine Vertiefungen und Vorsprünge hatten.
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In
den erfindungsgemäßen Anordnungen
1 und 2 ist der maximale Querschnittsflächenbereich des Hohlraumbereichs
4% größer als
sein minimaler Querschnittsflächenbereich.
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Die
Test-Reifen-/Rad-Anordnungen wurden an einem Passagierfahrzeug mit
einem Hubraum von 2,5 Litern angebracht, wobei der Luftdruck 200
kPa betrug, und eine Bewertung für
das Straßengeräusch wurde gemäß dem folgenden Verfahren
ausgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
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Straßengeräusch
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Auf
einer trockenen Teststrecke wurde das Geräusch in dem Fahrzeug gemessen,
wenn das Fahrzeug geradeaus bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h
fuhr. Die Teilgesamtwerte in einem Frequenzbereich von 100 bis 500
Hz wurden verwendet, um miteinander zu vergleichen. Die Ergebnisse
wurden dargestellt auf der Basis der herkömmlichen Reifen-/Rad-Anordnung 1 als
Standard. Je kleiner der Wert, desto geringer das Synchrongetriebe,
und die Geräuscheigenschaften
sind besser.
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Wie
sich aus Tabelle 1 ergibt, können
die Reifen-/Rad-Anordnungen
der vorliegenden Erfindung das Straßengeräusch, das aufgrund der Resonanz
der Luft in dem Hohlraum des Luftreifens entsteht, vermindern.
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Beispiel 2
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Vorbereitet
wurden Reifen-/Rad-Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung
3 bis 5 (erfindungsgemäße Anordnungen
3 bis 5), Vergleichs-Reifen-/Rad-Anordnungen 1 und 2 (Vergleichsanordnungen
1 und 2) sowie eine herkömmliche
Reifen-/Rad-Anordnung 2 (herkömmliche Anordnung 2), mit der
gleichen Reifengröße und der
gleichen Felgengröße wie im
Beispiel 1, wobei die erfindungsgemäßen Reifen-/Rad-Anordnungen 3 bis 5 und
die Vergleichs-Reifen-/Rad- Anordnungen 1 und 2 jeweils
eine Konstruktion gemäß 4 hatten,
wobei der Unterschied zwischen dem maximalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich und dem minimalen Gesamt-Öffnungsflächenbereich der Öffnungen
in vier gleichmäßig sektionierten
Bereichen der ringförmigen Schale
wie in Tabelle 2 dargestellt angeordnet war, und die herkömmliche
Reifen-/Rad-Anordnung 2 eine ringförmige Schale ohne Öffnungen
hatte.
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Die
erfindungsgemäßen Reifen-/Rad-Anordnungen 3 bis 5 und
die Vergleichs-Reifen-/Rad-Anordnungen 1 und 2 hatten
den gleichen Gesamt-Öffnungsflächenbereich
aller Öffnungen,
der 0,5% mit Bezug auf den Außenflächenbereich
der ringförmigen
Schale betrug.
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Die
Test-Reifen-/Rad-Anordnungen wurden an einem Passagierfahrzeug mit
einem Hubraum von 2,5 Litern angebracht, wobei ihr Luftdruck 200
kPa betrug. Eine Bewertung für
das Straßengeräusch wurde
gemäß dem im
Beispiel 1 dargestellten Verfahren ausgeführt, und eine Bewertung des
Fahrkomforts wurde wie folgt ausgeführt. Die in Tabelle 2 dargestellten
Ergebnisse wurden erzielt.
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Fahrkomfort
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Ein
Gefühlstest
wurde von einem Testfahrer auf einer trockenen Teststrecke ausgeführt, und
die Testergebnisse wurden durch fünf Stufen bewertet. Je höher der
Wert, desto besser der Fahrkomfort.
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Wie
sich aus Tabelle 2 ergibt, können
die erfindungsgemäßen Reifen-/Rad-Anordnungen
das Straßengeräusch effektiv
vermindern, während
der Fahrkomfort beibehalten wird.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die
Reifen-/Rad-Anordnung der vorliegenden Erfindung mit den vorgenannten
exzellenten Effekten kann sehr effektiv als Reifen-/Rad-Anordnung
verwendet werden, welche an einem Fahrzeug anzubringen ist und einen
Plattlauf ermöglicht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Reifen-/Rad-Anordnung mit einem Rad und einer Felge, einem an der
Felge des Rades angebrachten Luftreifen und einem in dem Hohlraum
des Luftreifens vorgesehenen Plattlauf-Stützelement.
Das Plattlauf-Stützelement
beinhaltet eine ringförmige
Schale und elastische Ringe. Die ringförmige Schale hat eine Stützfläche, die
radial auswärts
vorgesehen ist, und zwei Schenkelbereiche, die radial einwärts in einem sich
spreizenden Zustand ausgebildet sind. Die elastischen Ringe lagern
die Schenkelbereiche an der Felge. Die ringförmige Schale ist so konfiguriert,
dass ein ringförmiger
Hohlraumbereich, der von dem Plattlauf-Stützelement und von dem Luftreifen
umgeben ist, einen Querschnittsflächenbereich hat, der in der
Umfangsrichtung des Reifens variiert.