DE112004002168B4

DE112004002168B4 - Reifen-Rad Anordnung

Info

Publication number: DE112004002168B4
Application number: DE112004002168.5T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Ikeda; Katsuyoshi Sekine
Original assignee: Central Motor Wheel Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Central Motor Wheel Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: DE112004002168T5; WO2005047023A1; US7410222B2; JPWO2005047023A1; CN1878682A; CN100453342C; US20070090682A1; JP4657925B2

Abstract

Reifen-Rad-Anordnung, die ein Rad (1, 1') mit einer Felge (12) und einen Luftreifen (2) aufweist, der auf der Felge (12) montiert ist, wobei der Luftreifen (2) in seinem Inneren eine Kavität (25) zum Befüllen mit Luft aufweist, wobei der Luftreifen (2) eine Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) aufweist, wobei das Rad (1, 1') eine Mehrzahl von Eigenfrequenzen aufweist,
wobei die Felge (12) einen Vertiefungsbereich (15) umfasst, Wulstsitzbereiche (16), die mit beiden Seiten des Vertiefungsbereiches (15) verbunden sind, und Flanschbereiche (17), die mit den gegenüberliegenden Seiten der Wulstsitzbereiche (16) verbunden sind,
wobei in einer Schnittebene, die durch eine Rotationsdrehachse der Reifen-Rad-Anordnung verläuft, eine Querschnittsfläche S ([S] = mm²), die von einer geraden Phantomlinie (Li), die parallel zu der Rotationsdrehachse durch eine Position des Außendurchmessers (D) der Felge (12) verläuft, und einer radial äußeren Oberfläche der Felge (12) umschlossen ist, in einem Bereich von 80 bis 150% einer Fläche Q ([Q] = mm²) liegt, die durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt wird:

Q = (A - 2P) \times H,

wobei A die Felgenbreite ([A] = mm) ist, H die Tiefe ([H] = mm) des Vertiefungsbereichs (15) und P die Breite ([P] = mm) des Wulstsitzbereiches (16),
wobei die Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) des Luftreifens (2) um 10 Hz oder mehr größer ist als die Eigenfrequenz (Fw) des Rades (1, 1'), die der Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) am nächsten ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reifen-Rad-Anordnung, die einen auf der Felge eines Rades montierten Luftreifen aufweist und die die Geräuschcharakteristika verbessert.
Um Straßenlärm aufgrund von Luftreifen zu reduzieren, wurden herkömmlicherweise eine Vielzahl unterschiedlicher Technologien vorgeschlagen, umfassend, zum Beispiel, eine richtige Abstimmung der Struktur der Wulstbereiche oder der Seitenwandbereiche derer (siehe zum Beispiel JP 2001-97011 A ). Es gibt jedoch eine Begrenzung dafür, das Straßengeräusch allein durch einen Reifen zu reduzieren und es war notwendig, eine neue Technik vorzuschlagen.
US 6 074 015 A offenbart ein Rad mit einer Felge und einer Radscheibe, das mechanisch verstärkt ist, um die Frequenzen mehrerer Schwingungsmodi des Rades anzuheben und dadurch die Laufgeräusche zu vermindern.
EP 1 241 023 A2 beschreibt ein Leichtmetallrad mit einer Felge, einer Nabe und einer Radscheibe, deren Ausgestaltung das Gewicht des Rades vermindern und Laufgeräusche reduzieren soll.
Aus der JP 2002-187 402 A ist ein Rad bekannt, das verbesserte Schwingungseigenschaften hat und dadurch die Laufgeräusche vermindert.
Schließlich offenbart die DE 44 21 470 A1 ein mit Hohlspeichen ausgerüstetes Leichtmetall-Gussrad mit vermindertem Luftwiderstand.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reifen-Rad-Anordnung bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, das Straßengeräusch zu reduzieren.
Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Reifen-Rad-Anordnung gemäß dem Patentanspruch 1 bereit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Differenz von 10 Hz oder mehr zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität des Luftreifens und der Eigenfrequenz Fw des Rades, die ihr am nächsten ist, die Resonanz zwischen diesen abschwächen, was eine Reduktion des Straßengeräusches ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Ausführungsbeispiel einer Reifen-Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die in einer Ebene aufgenommen ist, welche deren mittlere Drehachse X umfasst.
2 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die ein anderes Beispiel eines Rades zeigt.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer JATMA Standardfelge zeigt.
4 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Reifen-Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Bezug nehmend auf 1 ist dort ein Ausführungsbeispiel einer Reifen-Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt; das Referenzzeichen 1 bezeichnet ein Rad und das Referenzzeichen 2 bezeichnet einen Luftreifen, der auf dem Rad 1 montiert ist.
Das Rad 1 hat eine Scheibe 10, die an einer Achse eines Fahrzeuges anbringbar ist und eine ringförmige Felge 12, die an dem äußeren Umfangsende der Scheibe 10 bereitgestellt ist. Die Scheibe 10 umfasst eine Nabe 14, die in ihrem Zentrum ein Befestigungsloch 13 aufweist, das die Achse des Fahrzeuges aufnimmt, und ein scheibenförmiger Scheibenkörper 11 ist an der äußeren Umfangsseite der Nabe 14 bereitgestellt. Die Felge 12 umfasst einen Vertiefungsbereich 15 in der Form einer Ausnehmung, der verbunden ist mit der äußeren Umfangsseite des Scheibenkörpers 11, Wulstsitzbereiche 16, die mit den gegenüberliegenden Seiten des Vertiefungsbereichs 15 verbunden sind, und Flanschbereiche 17, die mit den gegenüberliegenden Seiten der Wulstsitzbereiche 16 verbunden sind.
Der Luftreifen 2 umfasst einen Laufflächenbereich 21, rechte und linke Seitenwandbereiche 22 und rechte und linke Wulstbereiche 23. Der Luftreifen 2 umfasst weiterhin eine Kavität 25, die von der inneren Oberfläche 24 des Luftreifens 2 umgeben ist, zum Befüllen mit Luft. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, hat der Luftreifen 2 eine Karkassenlage, die sich zwischen den rechten und linken Wulstbereichen 23 erstreckt, und deren gegenüberliegende Enden sind von der inneren Seite des Reifens in Richtung der äußeren Seite um Wulstkerne herum umgeschlagen, die in den Wulstbereichen 23 eingebettet sind. Eine Mehrzahl von Gürtellagen ist radial auswärts der Karkassenlage in dem Laufflächenbereich 21 vorgesehen. Der Luftreifen 2 ist auf der Felge 12 des Rades 1 montiert durch Einpassen der Wulstbereiche 23 des Luftreifens 2 in die Wulstsitzbereiche 16 der Felge 12.
Der Luftreifen 2 hat eine Resonanzfrequenz Fc ([Fc] = Hz), die aus der Kavität 25 resultiert. Das Rad 1 hat eine Mehrzahl von Eigenfrequenzen. Die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 und der Eigenfrequenz Fw ([Fw] = Hz) des Rades 1, die am nächsten zu der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 ist, ist gleich zu oder größer als 10 Hz.
Spezifisch hat zum Beispiel ein Passagierfahrzeugluftreifen eine Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25, die in einem Frequenzbereich von ungefähr 200 bis 250 Hz erzeugt wird. Das Rad 1 hat Eigenfrequenzen F, die in einer Mehrzahl von Frequenzbereichen erzeugt werden. Die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 wird 10 Hz oder mehr entfernt von der Eigenfrequenz Fw der Eigenfrequenzen F festgelegt, die am nächsten an der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 sind oder die nächste Eigenfrequenz Fw ist 10 Hz oder mehr entfernt von der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 festgelegt. Entweder die nächste Eigenfrequenz Fw oder die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 kann höher oder niedriger sein; es reicht aus, dass die Differenz zwischen ihnen 10 Hz oder mehr ist.
Der Unterschied zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 und der nächsten Eigenfrequenz Fw des Rades 1, die oben beschrieben ist, kann hergestellt werden durch ein adäquates Anordnen des Materials, der Form und ähnlichem des Rades 1, und/oder durch Verändern der Querschnittsfläche der Kavität 25, die von der Felge 12 und der inneren Oberfläche 24 des Luftreifens 2 umgeben ist. Zum Beispiel können unter Verwendung eines Metalls eines leichten Materials für das Rad 1 oder durch das Verdicken des Rades 1 zur Erhöhung seiner Steifheit die Eigenfrequenzen F des Rades 1 zu höheren Frequenzen hin verschoben werden. Durch die Verwendung eines Metalls eines schwereren Materials für das Rad 1 oder durch das Ausdünnen des Rades 1 zur Reduzierung seiner Steifheit können die Eigenfrequenzen F des Rades 1 zu niedrigeren Frequenzen hin verschoben werden. Ebenso kann durch eine Vergrößerung der Querschnittsfläche der Kavität 25 in dessen radialem inneren Bereich, um den äquivalenten Radius (Länge) der Kavität 25 zu verkürzen, die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 zu einer höheren Frequenz hin verschoben werden.
In 2 ist ein Beispiel eines Rades gezeigt, das die Querschnittsfläche der Kavität 25 in deren innerem Bereich vergrößert, während es eine reduzierte Steifigkeit aufweist. Dieses Rad 1' hat eine Ausnehmung 18, die ringförmig entlang der Umfangsrichtung des Rades in dem Vertiefungsbereich 15 geformt ist, der integral mit dem äußeren Umfangsende der Scheibe 10 verbunden ist, wobei sich die Ausnehmung zu der Scheibe 10 hin erstreckt. Die Querschnittsfläche der Kavität 25 in deren radialem inneren Bereich nimmt durch die Querschnittsfläche der Ausnehmung 18 zu, und die Steifigkeit des Teiles des Rades 1', in dem die Ausnehmung geformt ist, wird reduziert, wenn die Ausnehmung 18 geformt wird. Als ein Resultat wird die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 zu einer höheren Frequenz hin verschoben und die Eigenfrequenz F des Rades 1' wird zu niedrigen Frequenzen hin verschoben, wodurch die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 höher ist als die Eigenfrequenz Fw des Rades 1', die dieser am nächsten ist.
Wie in 2 gezeigt, liegt, wenn die Querschnittsfläche in der Kavität 25 in ihrem radialen inneren Bereich vergrößert wird, um die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 höher zu machen als die Eigenfrequenz Fw, eine Querschnittsfläche S ([S] = mm²), die in einer Schnittebene, die durch eine Rotationsdrehachse der Reifen-Rad-Anordnung verläuft, von einer geraden Phantomlinie Li, die parallel zu der Rotationsdrehachse durch eine Position des Außendurchmessers D der Felge verläuft, und einer radial äußeren Oberfläche 12x der Felge 12, wie in der Zeichnung gezeigt, umschlossen ist, im Bereich von 80 bis 150% der Fläche Q ([Q] = mm²), die durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt wird: $Q = (A - 2P) \times H$
wobei A die Felgenbreite ([A] = mm) ist, H die Tiefe ([H] = mm) des Vertiefungsbereichs 15 ist und P die Breite ([P] = mm) des Wulstsitzbereiches 16 ist.
Wenn die Querschnittsfläche S geringer als 80% der Fläche Q ist, ist es schwierig, dass die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 und der Eigenfrequenz Fw des Rades 1, die dieser am nächsten ist, 10 Hz oder mehr ist. Wenn die Querschnittsfläche S 150% der Fläche Q überschreitet, ist es schwierig, ein Rad zu produzieren, das den spezifizierten Außendurchmesser D der Felge aufrechterhält.
Es sollte beachtet werden, dass die Felgenbreite A, der Außendurchmesser D der Felge, die Breite P des Wulstsitzbereiches 16 und die Tiefe H des Vertiefungsbereiches 15, die in 2 gezeigt ist, gemäß der Spezifikationen des Symbols A, des Symbols φD, des Symbols P, des Symbols H einer Felge 1J sind, die als ein Beispiel in 3 gezeigt ist und in JATMA (JATMA YEAR BOOK 2003) spezifiziert sind.
Die Erfinder haben eine Reifen-Rad-Anordnung umfassend ein Rad und einen daran montierten Luftreifen durch intensive Studien der Reduktion des Straßengeräusches betrachtet. Das Rad hat Eigenfrequenzen F, die in einer Mehrzahl von Frequenzbereichen produziert werden. Wenn eine der Eigenfrequenzen F nahe der Spitze einer Vibrationsfrequenz liegt, die durch den Reifen hervorgerufen wird, wird das Straßengeräusch verschlechtert, aufgrund eines Resonanzphänomens zwischen den beiden Frequenzen. Der Luftreifen 2 hat eine Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25, die sich aus der Kavität 25 ergibt und die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 liegt nahe zu einer der Eigenfrequenzen F des Rades 1, was ein Resonanzphänomen verstärkt, was zu einer Verschlechterung des Straßengeräusches beiträgt.
Daher wird in der vorliegenden Erfindung die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 und der Eigenfrequenz Fw der Eigenfrequenzen F, die dieser am nächsten liegen, 10 Hz oder größer gemacht, damit diese nicht nahe beieinander liegen, wie oben beschrieben. Dies mildert das Resonanzphänomen zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 und der Eigenfrequenz Fw der Eigenfrequenzen F, die dieser am nächsten liegt, was die Reduktion des Straßengeräusches ermöglicht.
Wenn der Unterschied zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 und der Eigenfrequenz Fw geringer ist als 10 Hz, ist es schwierig, das Straßengeräusch effektiv zu reduzieren. Bevorzugt ist die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc in der Kavität 25 und der Eigenfrequenz Fw 20 Hz oder mehr, um das Straßengeräusch weiter zu reduzieren. Die obere Begrenzung der Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 und der Eigenfrequenz Fw kann 60 Hz sein. Dies liegt daran, dass der Reduktionseffekt im Wesentlichen der gleiche ist, selbst wenn die Differenz 60 Hz überschreitet.
In der vorliegenden Erfindung ist in dem Fall, in dem das Rad 1 eine Scheibe 10 umfasst, die eine Nabe 14 aufweist, die in ihrem Zentrum angeordnet ist und eine Mehrzahl von Felgenhalteteilen 19, die radial von der Nabe 14 aus in gleichen Intervallen angeordnet sind, und eine Felge 12 radial auswärts von den Felgenhalteteilen 19 angeordnet ist, wie in 4 gezeigt, wenn die Anzahl K der Felgenhalteteile 19 ungerade ist, die Differenz zwischen der Frequenz Fo ([Fo] = Hz), die ausgedrückt wird durch Fo = K × Fc, und der Eigenfrequenz Fyo ([Fyo] = Hz) des Rades 1, die zu dieser am nächsten ist, bevorzugt 5% oder mehr; mit anderen Worten ist die Eigenfrequenz Fyo des Rades 1, die am nächsten zu der Frequenz Fo liegt, bevorzugt 5% oder mehr verschieden von der Frequenz Fo festgelegt. Wenn die Zahl K der Felgenhalteteile 19 gerade ist, ist die Differenz zwischen der Frequenz Fe ([Fe] = Hz), die durch Fe = K × Fc/2 ausgedrückt wird, und der Eigenfrequenz Fye ([Fye] = Hz) des Rades 1, die dazu am nächsten liegt, bevorzugt 5% oder mehr; mit anderen Worten, ist die Eigenfrequenz Fye des Rades 1, die am nächsten zu der Frequenz Fe ist, bevorzugt 5% oder mehr verschieden von der Frequenz Fe festgelegt.
Bei dem Rad 1, das eine Felge 12 aufweist, die mit den radialen äußeren Enden der radial angeordneten Felgenhalteteile 19 angeordnet ist, hat die Felge 12 Bereiche 12A, die durch die Felgenhalteteile 19 festgehalten werden und nicht einfach vibrieren, und Bereiche 12B, die durch diese nicht festgehalten werden und einfach vibriert werden, wobei die Bereiche 12A und 12B jeweils alternierend durch die Anzahl K der Felgenhalteteile 19 vorhanden sind. Wenn der Zyklus der Bereiche 12A, die nicht einfach vibriert werden, und der Bereiche 12B, die einfach vibriert werden, identisch ist mit der Periode einer Frequenzkomponente höherer Ordnung der Kavitätsresonanz, so ist dies nicht bevorzugt, da der Resonanzvorgang zunimmt, wodurch sich das Straßengeräusch verschlechtert.
Wenn die Anzahl K der Felgenhalteteile 19 gerade ist, haben die Frequenzkomponenten höherer Ordnung der Kavitätsresonanz, die eine Periode identisch zu dem Zyklus der Bereiche 12A und 12B hat, die obige Frequenz Fe, die durch Fe = K × Fc ausgedrückt ist; daher wird die Frequenz Fe verschoben von der Eigenfrequenz Fye des Rades 1, die dieser am nächsten ist.
Wenn die Anzahl K der Felgenhalteteile 19 ungerade ist, ist die Periode der Kavitätsresonanz nicht identisch mit dem Zyklus der Bereiche 12A und 12B, da die Periode der Kavitätsresonanz gerade ist; die Periode der Frequenzkomponenten höherer Ordnung der Kavitätsresonanz jedoch, die eine Frequenz hat, die zwei mal der Frequenz der Kavitätsresonanz ist, ist identisch mit dem Zyklus der Bereiche 12A und 12B. Daher wird, wenn die Anzahl K ungerade ist, die Frequenz Fo von der Eigenfrequenz Fyo des Rades 1, die zu dieser am nächsten ist, verschoben, da die Frequenzkomponente der höheren Ordnung der Kavitätsresonanz, die eine Periode hat, die identisch zu dem Zyklus der Bereiche 12a und 12B ist, die obige Frequenz Fo hat, die durch Fo = K × Fc ausgedrückt ist.
Wenn der Prozentsatz, um den sie verschoben werden, weniger als 5% ist, kann der Verbesserungseffekt nicht erhalten werden. Die obere Begrenzung dessen ist bevorzugt 30% oder weniger. Dies ist der Fall, da dies gegenwärtig die Begrenzung ist, da eine andere Eigenfrequenz näher an der Frequenzkomponente der höheren Ordnung der Kavitätsresonanz liegt, selbst wenn die spezifische Eigenfrequenz Fye, Fyo des Rades 1 von der Frequenzkomponente höherer Ordnung der Kavitätsresonanz fort bewegt wird.
Die Frequenz Fe, Fo kann von der Eigenfrequenz Fye, Fyo des Rades 1, die dieser am nächsten ist, wie folgt fortgebracht werden. Zum Beispiel wird die Sensitivität einer Eigenfrequenz, die verschoben werden soll, bezüglich der Masse und der Steifigkeit des Rades (Prozentsatz der Veränderung der Eigenfrequenz bei der Veränderung der Masse und Steifigkeit) erhalten durch experimentelle Modalanalyse, Analyse unter Verwendung einer Finite-Elemente-Methode oder ähnlichem und das Material oder die Dicke des Rades 1 wird gemäß der erhaltenen Resultate verändert, wobei die Eigenfrequenz verändert werden kann.
Die Differenz zwischen jeder Frequenz Fm ([Fm] = Hz) oder Frequenzkomponenten höherer Ordnung der Kavitätsresonanz, die erhalten wird durch die Multiplikation der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 mit ganzen Vielfachen von zwei bis fünf, und der Eigenfrequenz Fx ([Fx] = Hz) des Rades 1, die am nächsten zu jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten der höheren Ordnung ist, ist bevorzugt 5% oder mehr bezüglich jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung; mit anderen Worten weicht die Eigenfrequenz Fx des Rades 1, die am nächsten jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung ist, bevorzugt um 5% oder mehr von jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponente höherer Ordnung ab.
Die wichtige Frequenz in dem Geräusch, das von dem Reifen auf die Innenseite eines Fahrzeuges übertragen wird, liegt bei bis zu ungefähr 1 kHz und da die Ordnung der Frequenzkomponente höher ist, nimmt deren Neigung dafür ab. Entsprechend, durch Festlegen der Differenz zwischen jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung der Kavitätsresonanz, die erhalten wird durch die Multiplikation der Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 mit ganzzahligen Vielfachen von zwei bis fünf, und der Eigenfrequenz Fx ([Fx] = Hz) des Rades 1, die am nächsten jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung ist, auf 5% oder mehr, kann Straßengeräusch, das von der Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung auftritt, reduziert werden. Die obere Begrenzung der Differenz zwischen jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung und der Eigenfrequenz Fx kann 20% sein, aufgrund des gleichen Grundes, wie er oben genannt wurde.
Jede Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung kann ebenso von der Eigenfrequenz Fx ([Fx] = Hz) des Rades 1, die dazu am nächsten liegt, auf die gleiche Weise wie oben beschrieben fortgebracht werden.
Die vorliegende Erfindung ist bevorzugt anwendbar auf eine Reifen-Rad-Anordnung, die insbesondere in Passagierfahrzeugen verwendet wird.
Die Eigenfrequenz F des Rades 1 und die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 der Reifen-Rad-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung werden wie folgt gemessen.
Bezug nehmend als erstes auf die Eigenfrequenz F des Rades 1 wird das Rad 1 allein an einer Welle fixiert, die aus einem steifen Material geformt ist, eine Vibration wird auf die Scheibe 10 in der Breitenrichtung des Rades 1 aufgebracht und die Vibration, die nahe dem Punkt erzeugt wird, an dem die Vibration aufgebracht wird, wird gemessen, um die Frequenzen ablesen zu können, die die Spitzen einer Transferfunktion zeigen, die durch eine Frequenzanalyse erhalten werden. Ebenso wird eine Vibration aufgebracht auf den Flanschbereich 17 der Felge 12 aus der Radialrichtung des Reifens 1, um die Frequenzen ablesen zu können, die die Spitzen wie oben beschrieben zeigen. Die abgelesenen Frequenzen sind die Eigenfrequenzen F des Rades 1.
Bezug nehmend dann auf die Resonanzfrequenz Fc der Kavität 25 des Luftreifens 2 wird eine Reifen-Rad-Anordnung (Reifen-Rad-Anordnung für Personenfahrzeuge), auf die ein Luftdruck von 180 kPa aufgebracht wurde, in der Luft an einem Gummiband aufgehängt, eine Vibration wird auf das Zentrum des Laufflächenbereiches 21 aus der Radialrichtung des Reifens aufgebracht und eine Vibration, die nahe dem Reifenzentrum aufgebracht wird, wird gemessen, um als eine Frequenz ausgelesen zu werden, die die Spitze einer Transferfunktion zeigt, die wird durch Frequenzanalyse erhalten wird. Die abgelesene Frequenz ist die Resonanzfrequenz Fc der Kavität des Luftreifens 2.
BEISPIELE
Vorbereitet wurden Reifen-Rad-Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung, Reifen-Rad-Anordnungen 1 bis 7 (Beispiele 1 bis 7) und Vergleichs-Reifen-Rad-Anordnungen 1 und 2 (Vergleichsbeispiele 1 und 2), die jeweils ein Rad mit einer Felgengröße von 15×6 1/2JJ und einem 195/60R15 großen Reifen aufwiesen, in denen die Resonanzfrequenz Fc ([Fc] = Hz) der Kavität des Luftreifens, wobei die Eigenfrequenz Fw ([Fw] = Hz) des Rades (die Anzahl K der Felgenhalteteile ist fünf), die am nächsten zu der Resonanzfrequenz der Kavität ist, die Differenz zwischen der Resonanzfrequenz Fc ([Fc] = Hz) der Kavität und der Eigenfrequenz Fw, die Differenz (%) zwischen der Frequenz Fo ([Fo] = Hz) und der Eigenfrequenz Fyo ([Fyo] = Hz), die Differenz (Minimalwert) (%) zwischen jeder Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung und der Eigenfrequenz Fx ([Fx] = Hz), die am nächsten dazu war, so waren wie in Tabelle 1 gezeigt.
Die Eigenfrequenz Fw jeder der Reifen-Rad-Anordnungen 1 bis 7 der vorliegenden Erfindung und der Vergleichs-Reifen-Rad-Anordnungen 1 und 2 verändert durch eine Anpassung der Dicke der Räder wurden. Die vorliegende Reifen-Rad-Anordnung 7 hat ein Rad mit einer Konstruktion, die in 2 gezeigt ist. Das Verhältnis S/Q der Querschnittsfläche S zu der Fläche Q jeder der Reifen-Rad-Anordnungen 1 bis 6 der vorliegenden Erfindung und der Vergleichs-Reifen-Rad-Anordnungen 1 und 2 ist 69% und das Verhältnis S/Q der Querschnittsfläche S zu der Fläche Q der Reifen-Rad-Anordnung 7 der vorliegenden Erfindung ist 91%. Der Luftdruck, der auf jede angewendet ist, ist 180 kPa.
Die Test-Reifen-Rad-Anordnungen wurden an einem Passagierfahrzeug (FF Fahrzeug) mit zwei Liter Hubraum montiert; ein Bewertungstesten für das Straßengeräusch wurde durchgeführt gemäß der folgenden Messmethode, unter Erhalt der Resultate, die in Tabelle 1 gezeigt sind.
Straßengeräusch:

Ein Gefühlstest wurde durchgeführt auf einem Testparcour, durch einen Testfahrer, der die Resultate auf einer Zehn-Punkte-Skala evaluierte. Wenn der Wert größer ist, ist das Straßengeräusch geringer. [Tabelle 1]

	Fc (Hz)	Fw(Hz)	Differenz (Hz) zwischen Fc und Fw	Differenz (Hz) zwischen Fo und Fyo	Differenz (Hz) zwischen Fm und Fx	Straßengeräusch
VergleichsBeispiel 1	234	225	9	2	1	5
VergleichsBeispiel 2	234	242	8	3	2	5
Beispiel 1	234	245	11	2	3	5,5
Beispiel 2	234	255	21	4	4	6
Beispiel 3	234	291	57	2	3	7
Beispiel 4	234	300	66	3	2	7
Beispiel 5	234	254	20	6	4	6, 5
Beispiel 6	234	255	21	7	6	7
Beispiel 7	237	216	21	6	6	7

Aus der Tabelle 1 wird verstanden, dass die Reifen-Rad-Anordnungen der vorliegenden Erfindung, in denen die Unterschiede zwischen der Resonanzfrequenz Fc ([Fc] = Hz) der Kavität des Luftreifens und der Eigenfrequenzen Fw ([Fw] = Hz) der Räder, die am nächsten dazu waren, das Straßengeräusch reduzieren können.
Aus der Reifen-Rad-Anordnungen 2 und 5 (Beispiele 2 und 5) der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass die Reifen-Rad-Anordnung 5 der vorliegenden Erfindung, in der die Differenz zwischen der Frequenz Fo und der Eigenfrequenz Fyo im Bereich von 5% oder mehr liegt, das Reifengeräusch weiter reduzieren kann als die Reifen-Rad-Anordnung 2 der vorliegenden Erfindung, in der die Differenz zwischen der Frequenz Fo und der Eigenfrequenz Fyo in dem Bereich liegt, der weniger als 5% ist.
Aus den Reifen-Rad-Anordnungen 5 und 6 (Beispiele 5 und 6) der vorliegenden Erfindung wird verstanden, dass die Reifen-Rad-Anordnung 6 der vorliegenden Erfindung, in der die Differenz zwischen der Frequenz Fm der Frequenzkomponenten höherer Ordnung und der Eigenfrequenz Fx im Bereich von 5% oder mehr ist, das Straßengeräusch weiter reduzieren kann.
Die vorliegende Erfindung, die die vorgenannten exzellenten Effekte aufweist, ist sehr effektiv anwendbar auf eine Reifen-Rad-Anordnung, die insbesondere an Personenfahrzeugen montiert werden kann.

Claims

Reifen-Rad-Anordnung, die ein Rad (1, 1') mit einer Felge (12) und einen Luftreifen (2) aufweist, der auf der Felge (12) montiert ist, wobei der Luftreifen (2) in seinem Inneren eine Kavität (25) zum Befüllen mit Luft aufweist, wobei der Luftreifen (2) eine Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) aufweist, wobei das Rad (1, 1') eine Mehrzahl von Eigenfrequenzen aufweist, wobei die Felge (12) einen Vertiefungsbereich (15) umfasst, Wulstsitzbereiche (16), die mit beiden Seiten des Vertiefungsbereiches (15) verbunden sind, und Flanschbereiche (17), die mit den gegenüberliegenden Seiten der Wulstsitzbereiche (16) verbunden sind, wobei in einer Schnittebene, die durch eine Rotationsdrehachse der Reifen-Rad-Anordnung verläuft, eine Querschnittsfläche S ([S] = mm²), die von einer geraden Phantomlinie (Li), die parallel zu der Rotationsdrehachse durch eine Position des Außendurchmessers (D) der Felge (12) verläuft, und einer radial äußeren Oberfläche der Felge (12) umschlossen ist, in einem Bereich von 80 bis 150% einer Fläche Q ([Q] = mm²) liegt, die durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt wird: $Q = (A - 2P) \times H,$
wobei A die Felgenbreite ([A] = mm) ist, H die Tiefe ([H] = mm) des Vertiefungsbereichs (15) und P die Breite ([P] = mm) des Wulstsitzbereiches (16), wobei die Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) des Luftreifens (2) um 10 Hz oder mehr größer ist als die Eigenfrequenz (Fw) des Rades (1, 1'), die der Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) am nächsten ist.
Reifen-Rad-Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) des Luftreifens (2) um 20 bis 60 Hz größer ist als die Eigenfrequenz Fw des Rades (1, 1'), die der Resonanzfrequenz der Kavität (25) am nächsten ist.
Reifen-Rad-Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Rad (1') eine Scheibe (10) mit einem äußeren Umfangsende aufweist, mit dem der Vertiefungsbereich (15) der Felge (12) verbunden ist, wobei in dem Vertiefungsbereich (15) zusätzlich eine Ausnehmung (18) ausgebildet ist, die ringförmig in einer Umfangsrichtung des Rades (1') darin eingeformt ist, wobei sich die Ausnehmung (18) zu der Scheibe (10) hin erstreckt.
Reifen-Rad-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Rad (1, 1') eine Scheibe (10) umfasst, die eine Nabe (14) aufweist, die in deren Zentrum angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Felgenhalteteilen (19), die sich radial von der Nabe (14) aus erstrecken, und die Felge (12) radial außerhalb der Felgenhalteteile (19) angeordnet ist, wobei eine Eigenfrequenz (Fyo) des Rades (1, 1'), die einer Frequenz (Fo) am nächsten ist, die ausgedrückt ist durch Fo = K × Fc, sich um 5% oder mehr von der Frequenz (Fo) unterscheidet, wenn eine Anzahl (K) der Felgenhalteteile (19) ungerade ist, und wobei eine Eigenfrequenz (Fye) des Rades (1, 1'), die einer Frequenz (Fe) am nächsten ist, die durch Fe = K × Fc/2 ausgedrückt ist, sich um 5% oder mehr von der Frequenz (Fe) unterscheidet, wenn die Anzahl (K) der Felgenhalteteile (19) gerade ist.
Reifen-Rad-Anordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Luftreifen (2) Frequenzen (Fm) von Frequenzkomponenten höherer Ordnung der Kavitätsresonanz aufweist, die durch Multiplizieren der Resonanzfrequenz (Fc) der Kavität (25) mit ganzen Vielfachen von zwei bis fünf erhalten werden, wobei die Eigenfrequenz (Fx) des Rades (1, 1'), die am nächsten an der Frequenz (Fm) der Frequenzkomponenten der höheren Ordnung liegt, sich um 5% oder mehr von jeder Frequenz (Fm) der Frequenzkomponenten höherer Ordnung unterscheidet.