DE19920681A1 - Rad für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Bei einem Rad 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer Felge 2, einem an der Felge 2 angebrachten Reifen 3 und wenigstens einem integrierten Antilärmelement 4 zur Dämpfung von Laufgeräuschen wird vorgeschlagen, daß das wenigstens eine Antilärmelement 4 röhrenförmig ausgebildet ist, wobei das eine Röhrenende 13 offen und das andere Röhrenende 13' geschlossen ist. Vorschlagsgemäß wird eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Reduzierung der Laufgeräusche erreicht, wobei die hierzu vorzusehenden Maßnahmen kostengünstig durchführbar und kaum störanfällig sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rad für ein Kraftfahrzeug mit einer Fel­ ge, einem an der Felge angebrachten Reifen und wenigstens einem inte­ grierten Antilärmelement zur Reduzierung von Laufgeräuschen.

Ein gattungsgemäßes Rad für ein Kraftfahrzeug mit einem Antilärmeinbau ist in den Druckschriften DE 40 01 753 A1 und DE 43 17 268 A1 beschrieben. Bei der Montage des Reifens auf einer Felge wird dort ein aus elastischem Material bestehender Hüllmantel eingefügt, der im Bereich der Reifenpro­ filstollen an seinem Mantelumfang schallwellenabsorbierende Rippen auf­ weist, die an der Reifeninnenwandung anliegen. Zur Halterung weist der Hüllmantel seitliche Bordkanten auf, die mit dem Reifen und der Felge zu­ sammenwirken. Zwischen Hüllmantel und Reifen ist eine schallwellenabsor­ bierende Flüssigkeit eingepumpt.

Eine Felge mit einem Antilärmelement ist darüber hinaus aus der Druck­ schrift EP 0 749 853 A1 bekannt. Dabei ist das bandförmig ausgebildete An­ tilärmelement von außen um den Boden des Felgenbetts gelegt und sind die beiden Enden des bandförmigen Antilärmelements durch ein klammerartiges Spannelement miteinander verbunden.

Ferner ist in der Druckschrift DE 195 40 263 C2 eine Vorrichtung zur Ver­ minderung des von einem fahrenden Kraftfahrzeug verursachten Reifen- Fahrbahngeräuschs geoffenbart. Diese Vorrichtung weist ein das Fahrzeug­ rad zu einem Teilumfang umgebendes Radgehäuse auf. Dieses Radge­ häuse trägt an einem oder an beiden seiner zur Fahrbahnfläche weisenden Enden eine flexible Schürze aus elastischem Material. Die Schürze weist zum Straßenbelag hin offene Hohlräume auf, die in Form von Lambda/4- oder Helmholtzresonatoren ausgebildet sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Rad für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem integrierten Antilärmelement zu konzipieren, welches eine deutliche Reduzie­ rung der bei einer Frequenz von ca. 70 bis 600 Hz liegenden Laufgeräusche bewirkt, ohne daß hierzu aufwendige oder störanfällige Maßnahmen erfor­ derlich sind.

Gelöst wird die Aufgabe, indem das wenigstens eine Antilärmelement röh­ renförmig ausgebildet ist, wobei das eine Röhrenende offen und das andere Röhrenende geschlossen ist. Durch die röhrenförmige Ausbildung des we­ nigstens einen Antilärmelements mit einem geschlossenen Ende, ist inner­ halb des Rades ein Resonanzraum geschaffen, der auf besonders günstige Art und Weise dazu geeignet ist, unerwünschte Laufgeräusche zu kompen­ sieren, die durch die Fahrbahnbeschaffenheit beziehungsweise durch das Abrollen der Reifen erzeugt werden. Zudem sind solche Antilärmelemente kostengünstig herstellbar.

Vorteilhaft ist das wenigstens eine Antilärmelement stoffschlüssig, form­ schlüssig oder kraftschlüssig an der Felge und/oder am Reifen des Rades angeordnet. Dabei ermöglicht zum Beispiel die Anordnung von metallischen Antilärmelementen am Boden des Felgenbetts eine besonders zuverlässige Verbindung, die durch einstückiges Gießen oder Schweißen hergestellt wer­ den kann, während zum Beispiel die Anordnung von elastischen Antilärm­ elementen an der Innenwandung der Lauffläche des Reifens, die durch An­ vulkanisieren hergestellt werden kann, aufgrund des dort großzügig vorhan­ denen Bauraumes sehr günstig ist, so daß die Montage des Reifens auf der Felge auch bei der Verwendung mehrerer Antilärmelemente nicht beein­ trächtigt wird. Bei den beispielhaft erwähnten Anordnungen können Spann­ elemente oder speziell ausgebildete Felgen- und Reifenränder zur Fixierung der röhrenförmigen Antilärmelemente weitgehend vermieden werden. Natür­ lich können die röhrenförmigen Antilärmelemente aber auch mittels solcher separater Befestigungselemente nachträglich am Rad befestigt werden.

Bevorzugt sind bei wenigstens zwei röhrenförmig ausgebildeten Antilärm­ elementen die einzelnen Antilärmelemente bezüglich der Achse des Rades einander gegenüberliegend angeordnet. Durch dieses Merkmal lassen sich auch mehrere Antilärmelemente innerhalb des Rades am Felgenbett und/oder an der Lauffläche des Reifens unterbringen, ohne daß dabei eine zu starke Unwucht auftritt.

Besonders bevorzugt besitzen die Antilärmelemente im wesentlichen kreis­ förmige Querschnitte, wobei die Summe der Querschnitte ca. einem Drittel des Querschnittes des Hohlraumes zwischen der Felge und dem Reifen ent­ spricht, denn diese Geometrie ist zur Unterbringung eines maximalen Quer­ schnittes und somit zur Erzielung einer effektiven Schallwellenabsorption op­ timal.

Weisen die Antilärmelemente zudem unterschiedliche Längen auf, so kön­ nen sie durch Resonanzabsorption auch größere Frequenzbereiche der Fahrbahngeräusche und/oder Reifenabrollgeräusche kompensieren.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Längen der Antilärmelemente auf die Wellenlängen der Maxima des charakteristischen Geräuschspektrums des Rades abgestimmt. Zweckmäßig entsprechen die Längen der Antilärmelemente dabei jeweils einem Viertel der Wellenlängen von ausgewählten Frequenzmaxima des charakteristischen Geräuschspek­ trums mit hohem Schallpegel. Damit sind die Schallpegel dieser Frequenz­ maxima um bis zu 50% reduzierbar.

Sind mehrere Antilärmelemente zu einer Gruppe zusammengefaßt, wobei die einen offenen Röhrenenden der Gruppe von Antilärmelementen jeweils nebeneinander und die anderen geschlossen Röhrenenden der Gruppe von Antilärmelementen jeweils versetzt zueinander angeordnet sind, so ist eine günstige Unterbringung der offenen Röhrenenden ohne störende Abdeckung durch andere Antilärmelemente realisiert. Natürlich könnten aber auch die offenen Röhrenenden versetzt zueinander und die geschlossenen Röhre­ nenden nebeneinander angeordnet sein.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Rad für ein Kraftfahrzeug mit einer Felge und einem Reifen;

Fig. 2 eine entlang der Linie II-II' geschnittene Darstellung des Ra­ des aus Fig. 1 in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine entlang der Linie III-III' geschnittene Darstellung des Rades gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 4 eine entlang der Linie IV-IV' geschnittene Darstellung des Rades aus Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform; und

Fig. 5 eine entlang der Linie V-V' geschnittene Darstellung des Ra­ des gemäß der zweiten Ausführungsform.

Das in Fig. 1 gezeigte Rad 1 für ein Kraftfahrzeug besteht aus einer Felge 2, einem daran montierten Reifen 3 sowie wenigstens einem darin integrier­ ten Antilärmelement 4 zur Reduzierung von Laufgeräuschen.

Die Felge 2 setzt sich aus einer topfförmigen Felgenschüssel 5 und einem rinnenförmigen Felgenbett 6 mit einem im wesentlichen ebenen Felgenbo­ den 7, zwei seitlichen Felgenschultern 8 und zwei endständigen Felgenrän­ dern 9 zusammen. Der Reifen 3 besteht aus einer profilierten Lauffläche 10 mit zwei seitlichen Reifenrändern 11.

Zur Befestigung der Felge 2 an einem nicht dargestellten Achskörper des Kraftfahrzeugs sind in der Felgenschüssel 5 eine Zentrieröffnung 12 sowie eine Anzahl von Montageöffnungen 12' vorgesehen, durch welche Achsbol­ zen bzw. Radschrauben hindurchgreifen können. Und zur Montage des Reifens 3 auf der Felge 2 werden die Felgenränder 9 beim Aufpumpen des Reifens 3 von den korrespondieren Reifenrändern 11 hintergriffen.

Gemäß der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzahl von röhrenförmigen Antilärmelementen 4, die am einen Röhrenende 13 offen und am anderen Röhrenende 13' geschlossen sind und die einen gleichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen am Felgen­ bett 6 angeordnet. Die Antilärmelemente 4 sind zu zwei Gruppen à vier Stück zusammengefaßt und an einander gegenüberliegenden Seiten des Felgenbodens 7 in Umfangsrichtung verlaufend positioniert. Bei dieser er­ sten Ausführungsform werden die Antilärmelemente 4 mittels an das Fel­ genbett 6 angegossener Metallröhren gebildet. Der Querschnitt der röhren­ förmigen Antilärmelemente 4 ist dabei verhältnismäßig gering, da stets eine einwandfreie Montierbarkeit des Reifens 3 auf der Felge 2 gewährleistet sein muß. Die Montierbarkeit kann jedoch auch dadurch sichergestellt werden, daß der Boden 7 der Felge 2 für die röhrenförmigen Antilärmelemente 4 nicht dargestellte Vertiefungen aufweist. In einer weiteren Alternative kann die Montierbarkeit auch mittels separater Befestigungselemente gewährlei­ stet werden, die zum Beispiel schellenartig ausgebildet sind. Die Längen der einzelnen Antilärmelemente 4 entsprechen einem Viertel der Wellenlängen verschiedener Frequenzmaxima des Geräuschspektrums mit hohem Schallpegel, so daß in diesen Frequenzbereichen eine besonders wirkungs­ volle Resonanzabsorption erreicht wird.

Und gemäß der in den Fig. 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung sind an der Innenwandung der Lauffläche 10 des Reifens 3 vier röhrenförmig ausgebildete Antilärmelemente 4 angeordnet, die ebenfalls am einen Röhrenende 13 offen und am anderen Röhrenende 13' geschlos­ sen sind und jeweils einen gleichen Querschnitt aufweisen. Diese Antilärm­ elemente 4 sind zu einer Gruppe zusammengefaßt. Die Längen der einzel­ nen Antilärmelemente 4 entsprechen auch in der zweiten Ausführungsform jeweils einem Viertel von ausgewählten Maxima des charakteristischen Ge­ räuschspektrums des Rades 1, so daß die Antilärmelemente 4 sogenannte Lamda/4-Resonatoren bilden. Die Antilärmelemente 4 sind aus einem schlauchartigen Gummimaterial gebildet, welches an die Innenwandung der Lauffläche 10 des Reifens 3 anvulkanisiert ist.

In beiden gezeigten Ausführungsformen sind die unterschiedlich langen An­ tilärmelemente 4 in Umfangsrichtung des Rades 1 parallel zueinander ange­ ordnet, wobei die einen offenen Röhrenenden 13 der Gruppe von Antilärm­ elementen 4 jeweils auf gleicher Höhe nebeneinander und die anderen ge­ schlossenen Röhrenenden 13' der Gruppe von Antilärmelementen 4 jeweils auf verschiedenen Höhen versetzt nebeneinander angeordnet sind. Eine solche Gruppe von Antilärmelementen 4 weist insgesamt einen Querschnitt auf, der ca. einem Drittel des Querschnittes des Hohlraumes 14 zwischen der Felge 2 und dem Reifen 3 entspricht.

Natürlich können die gezeigten Ausführungsformen auch miteinander kom­ biniert sein, so daß bei einem Rad 1 die Antilärmelemente 4 sowohl an der Felge 2 als auch an der Lauffläche des Reifens 3 vorgesehen sind.

Claims (8)

1. Rad für ein Kraftfahrzeug mit einer Felge, einem an der Felge ange­ brachten Reifen, und wenigstens einem integrierten Antilärmelement zur Reduzierung von Laufgeräuschen, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Antilärmelement (4) röhrenförmig ausgebildet ist, wobei das eine Röhrenende (13) offen und das andere Röhrenende (13') geschlossen ist.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Antilärmelement (4) stoffschlüssig, formschlüssig oder kraftschlüs­ sig an der Felge (2) und/oder am Reifen (3) angeordnet ist.

3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenig­ stens zwei röhrenförmig ausgebildeten Antilärmelementen (4) die Anti­ lärmelemente (4) bezüglich der Achse des Rades (1) einander gegen­ überliegend angeordnet sind.

4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antilärmelemente (4) einen im wesentlichen kreisförmigen Quer­ schnitt besitzen, wobei die Summe der Querschnitte ca. einem Drittel des Querschnittes des Hohlraumes (14) zwischen der Felge (2) und dem Reifen (3) entspricht.

5. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antilärmelemente (4) unterschiedliche Längen aufweisen.

6. Rad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Antilärmelemente (4) auf die Wellenlängen der Maxima des charakteri­ stischen Geräuschspektrums des Rades (1) abgestimmt sind.

7. Rad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Antilärmelemente (4) jeweils einem Viertel der Wellenlängen von aus­ gewählten Maxima des charakteristischen Geräuschspektrums ent­ sprechen.

8. Rad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Antilärmelemente (4) zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, wobei die einen offenen Röhrenenden (13) einer Gruppe von Antilärmelementen (4) jeweils nebeneinander angeordnet und die anderen geschlossenen Röhrenenden (13') einer Gruppe von Antilärmelementen (4) jeweils versetzt zueinander angeordnet sind.