DE2934523A1

DE2934523A1 - Low noise pneumatic tyre - with acoustically optimised walls for damping of natural vibrations

Info

Publication number: DE2934523A1
Application number: DE2934523A
Authority: DE
Inventors: Ulf Prof. Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Essers; Werner Dr.-Ing. 7300 Esslingen Liedl
Original assignee: Individual
Current assignee: ESSERS, ULF, PROF. DR.-ING., 7000 STUTTGART, DE LI
Priority date: 1979-08-27
Filing date: 1979-08-27
Publication date: 1981-03-19

Abstract

A conventional pneumatic tyre on a conventional wheel rim encloses a thick-walled tube which has been reinforced by tissue plies or cords. Alternatively, the side walls or the tread carry on the side fluid-filled pockets which have been optimised acoustically and run parallel to the tyre contour. This results in a considerable damping of the natural vibrations of a tyre by relative movements of tube and tyre or by local increase of the mass so that the tyre causes less road noise at speed.

Description

Luftreifen mit geräuschmindernden Einbauten Pneumatic tires with noise-reducing components

Die Erfindung betrifft Luftreifen, insbesondere solche, die bei Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen, Anhängern oder anderen Fahrzeugen verwendet werden.The invention relates to pneumatic tires, in particular those used in passenger cars, Commercial vehicles, trailers or other vehicles.

Auf Straßen mit schnellfließendem Verkehr, insbesondere auf Autobahnen, ist das Reifengeräusch eine Hauptgeräuschquelle. Die Bemühungen um Reduzierung des Reifengeräusches werden auf der Seite der Profilgestaltung erschwert, weil hier auch Fasen der Griffigkeit, des Verschleißes usw.On roads with fast-moving traffic, especially on highways, tire noise is a main source of noise. Efforts to reduce the Tire noises are made more difficult on the side of the profile design because here also bevels of grip, wear, etc.

berücksichtigt werden müssen. Es wurden schon wiederholt Vorschläge gemacht, den Reifen durch vollständige Füllung mi Schaumstoff oder durch Füllunq mit Schaumstoff mit Zwischenlagen oder durch Wasserfüllung n sener Geräuschemission zu reduzieren. Diese Vorschläge ließen sich in der Praxis nicht verwirklichen, weil die Schaumstoff-Füllung wenig wirksam war und weil die recht wirksame Wasserfüllung bei mittleren GeschwIndigkeiten zu nicht mehr beherrschbaren Unwuchten des Rades führte. Aufgabe der Erfindung ist es, einerseits eie sehr wirksame Geräuschminderur.g zu erzielen und andererseits die Betriebstauglichkeit der konstruktiven Maßnahmen sicherzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Anwendung von Wandungen, die im Inneren des im übrigen herkömnlich gebauten Reifens angeordnet sind, die akustisch optiIr.iert sind und in ihrer Hauptorientierung parallel zur Reifen kontur verlaufen.must be taken into account. There have been repeated suggestions made, the tire by complete filling with foam or by filling with foam with intermediate layers or by filling with water with low noise emissions to reduce. These suggestions could not be realized in practice because the foam filling was not very effective and because the water filling was quite effective at medium speeds to unbalance of the wheel that is no longer controllable led. The object of the invention is, on the one hand, a very effective noise reduction and on the other hand the operational suitability of the constructive measures to ensure. This object is achieved according to the invention by using walls, which are arranged inside the otherwise conventionally built tire, the are acoustically optimized and their main orientation is parallel to the tire contour get lost.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist so gestaltet, daß die 1W Innern des Reifens befindliche Wandung aufgrund ihrer Konstruktion und der Art des Zwischen raumes zwischen ihr und dem Reifen beim Auftreten von Reifenschwingungen gegenüber dem Reifen so stark Relativbewegungen ausführt; daß dadurch die Schwingungen stark gedämpft sind.One embodiment of the invention is designed so that the 1W interior wall located on the tire due to their construction and the type of space between it and the tire when tire vibrations occur executes so strong relative movements with respect to the tire; that thereby the vibrations are heavily damped.

Bei Anwendung etwa herkömmlicher Schläuche oder etwas dickwandigerer, aber sonst herkömmlicher Schläuche ist die zur Schwingungsdämpfung eingesetzte Relativbewegung im Falle von Reifenchwingungen dadurch sichergestellt, daß im Zwischenraum zwischen dem Reifen und der im Inneren liegenden Wandung ein nach Dämpfungsgesichtspunkten ausgewähltes Fluid wie Creme, Silikonfett oder Flüssigkeit vorhanden ist.When using conventional hoses or somewhat thicker-walled, but otherwise conventional hoses is the relative movement used to dampen vibrations in the case of tire vibrations ensured that in the space between the tire and the inside wall a damping point of view selected fluid such as cream, silicone grease or liquid is present.

In Kombination mit dieser Fluidschicht oder unabhängig davon kann erfindungsgemäß die Relativbewegung zwischen Reifen und innerer Wandung, die die Reifenschwingungen dämpft, dadurch besonders wirkungsvoll werden, daß in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die im Inneren des Reifens angeordnete Wandung Versteifungen wie Gewebelagen, Gewebegürtel oder ähnliches enthält.In combination with this fluid layer or independently thereof according to the invention the relative movement between the tire and the inner wall that the Tire vibrations dampen, thereby being particularly effective that in a further Embodiment of the invention, the wall stiffeners arranged in the interior of the tire such as fabric layers, fabric belts or the like.

Eine andere wirkungsvolle Geräuschminderungsmaßnahme, die ebenfalls mit der erfindungsgemäßen inneren Wandung erzielt wird, ist die Verstimmung des Reifens hinsichtlich der örtlichen Masse. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Ausführung der im Inneren des Reifens angeordneten Wandung derart erzielt, daß örtlich oder im ganzen eine um ein Mehrfaches über die Masse pro Flächeneinheit eines herkömmlichen Reifenschlauches hinausgehende Masse pro Flächeneinheit vorhanden ist, die nach akustischen Gesichtspunkten optimiert ist. Die so optimierte innere Wandung kann ein Schlauch sein, der an den akustisch relevanten Flächen oder im ganzen extrem dickwandig ausgeführt ist Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung bildet die im Inneren des Reifens angeordnete Wandung zusammen mit der Innenwand des Reifens auf bestimmten Abschnitten des Reifens Taschen, die eine Flüssigkeit enthalten, die hinsichtlich Masse und Zähigkeit nach akustischen Gesichtspunkten optimiert ist. Diese Taschen können vorzugsweise im Bereich der Reifenseitenwände oder im Bereich der Lauffläche angeordnet sein.Another effective noise reduction measure that too is achieved with the inner wall according to the invention, the detuning of the Tire in terms of local mass. According to the invention, this is achieved through an implementation the wall arranged in the interior of the tire achieved in such a way that locally or all in all a multiple of the mass per unit area of a conventional one Tire tube outgoing mass per unit area is available, which according to acoustic aspects is optimized. The inner wall optimized in this way can be a tube that is extreme on the acoustically relevant surfaces or on the whole is made thick-walled. In another embodiment of the invention, the forms in the Inside the tire arranged wall together with the inner wall of the tire certain sections of the tire have pockets that contain a liquid that is optimized in terms of mass and toughness according to acoustic aspects. These pockets can preferably be in the area of the tire sidewalls or in the area be arranged on the tread.

Beispiele für die Ausgestaltung der Erfindung sind in den Bildern 1 bis 4 enthalten. Alle Bilder zeigen den Reifen im Querschnitt ( Gürtel und Karkasse nicht dargestellt).Examples of the embodiment of the invention are shown in the pictures 1 to 4 included. All pictures show the tire in cross-section (belt and carcass not shown).

Bild 1 zeigt den herkömmlichen Reifen, der durch eine erfindungsgemäße Innenwand ergänzt ist, welche Versteifungen in Form von Gewebelagen oder ähnlichem enthält.Figure 1 shows the conventional tire produced by an inventive Inner wall is supplemented, which stiffeners in the form of layers of fabric or the like contains.

Bild 2 zeigt einen herkömmlichen Reifen, der erfindungsgemäß durch einen extrem dickwandigen Schlauch ergänzt ist.Figure 2 shows a conventional tire made according to the invention an extremely thick-walled tube is added.

Bild 3 zeigt einen Reifen, der im Bereich der Seitenwände durch Flüssigkeitstaschen ergänzt ist.Figure 3 shows a tire, which in the area of the sidewalls through fluid pockets is supplemented.

Bild 4 zeigt einen Reifen, der im Bereich der Lauffläche durch eine Flüssigkeitstasche ergänzt ist.Figure 4 shows a tire that is driven by a Liquid pocket is supplemented.

In Bild 1 ist ein herkömmlicher Reifen 1 auf einer herkömmlichen Felge 2 montiert dargestellt. Der in diesem Reifen angeordnete relativ dickwandige Schlauch 3 ist durch Gewebelagen 4 oder durch Gürtel oder ähnliche Maßnahmen wesentlich versteift. Dies bewirkt, daß im Bereich der Grenzzone 5 zwischen dem Schlauch 3 und dem Reifen 1 bei auftretenden Reifenschwingungen Relativbewegungen stattfinden.In picture 1 there is a conventional tire 1 on a conventional rim 2 shown assembled. The relatively thick-walled tube arranged in this tire 3 is substantially stiffened by layers of fabric 4 or by belts or similar measures. This has the effect that in the area of the boundary zone 5 between the tube 3 and the tire 1 relative movements take place when tire vibrations occur.

Diese Relativbewegungen führen bei trockener Reibung oder beim Auftreten von Scherkräften in Fluiden, die im Spalt 5 angeordnet sind, zu einer starken Dämpfung der Reifenschwingungen, wodurch eine Geräuschreduzierung erreicht wird. Falls die starke Relativbewegung zwischen Reifen 1 und Schlauch 3 die Gefahr des Schlauchwanderns bzw. des Abreißens des Schlauchventils entstehen läßt, kann in einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausgestaltung der Erfindung dieses Wandern des Schlauches dadurch vermieden werden, daß die Gewebeversteifung 4 des Schlauches bis in den Bereich der Felge 2 weitergeführt wird, und daß dort am Gewebe verankerte, ein-vulkanisierte Verschraubungen oder ähnliches eine Arretierung des Schlauches an der Felge sicherstellen. Bei einzelnen Radkonstruktionen ist auch die Arretierung des Schlauches an der Felge oder am Reifen durch örtliches Verkleben oder durch örtliches Vulkanisieren möglich.These relative movements result in dry friction or on occurrence of shear forces in fluids in the gap 5 are arranged, too strong damping of tire vibrations, which reduces noise is achieved. If the strong relative movement between tire 1 and tube 3 there is a risk of the hose wandering or the hose valve tearing off can, in an embodiment of the invention not shown in the drawing this migration of the hose can be avoided in that the tissue stiffening 4 of the tube is continued into the area of the rim 2, and that there An anchored, vulcanized screw connections or the like anchored to the tissue a locking device of the tube on the rim. With individual wheel constructions is also the locking of the tube on the rim or on the tire by local gluing or by local vulcanization.

In Bild 2 ist ein besonders dickwandiger Schlauch 3 dargestellt, dessen Wandstärke nach akustischen Gesichtspunkten bemessen ist. Es kann bei der akustischen Optimierung sich als zweckmäßig erweisen, die Dickwandigkeit besonders im Bereich der Seitenwände zur Anwendung zu bringen. In diesem Fall ist der Schlauch im Bereich der Lauffläche und in der Nachbarschaft der Felge etwa mit normaler Wandstärke ausgeführt, während die zwei Seitenflanken extrem dickwandig sind. Umgekehrt kann bei anders gelagerten Schwingur,gsverhältnissen auch die Dickwandigkeit zweckmäßigerweise auf den Bereich der Lauffläche konzentriert werden.In Figure 2, a particularly thick-walled tube 3 is shown, the Wall thickness is measured according to acoustic aspects. It can be acoustic Optimization prove expedient, the thick walls especially in the area to bring the side walls to use. In this case the hose is in the area the tread and in the vicinity of the rim with approximately normal wall thickness, while the two side flanks are extremely thick-walled. The other way round can be done differently The thick-walled structure expediently also reflects the vibrations the area of the tread to be concentrated.

In Bild 3 sind Wandungen 6 dargestellt, die zusammen mit dem Reifen jeweils im Bereich der Reifenseitenwände Taschen bilden, welche mit einer Flüssigkeit 7 gefüllt sind. Die Masse und die Zähigkeit dieser Flüssigkeit sind nach akustischen Gesichtspunkten ausgewählt.In Figure 3, walls 6 are shown, which together with the tire each in the area of the tire sidewalls form pockets which are filled with a liquid 7 are filled. The mass and the viscosity of this liquid are acoustic Selected points of view.

Xhnlich wie in Bild 3 zeigt Bild 4 eine Flüssigkeitstasche, deren innere Begrenzung durch die Wand 8 gebildet wird.Similar to Fig. 3, Fig. 4 shows a fluid bag, whose inner boundary is formed by the wall 8.

Die Wandungen 6 und 8 in den Bildern 3 und 4 können bei der Reifenherstellung schon eingebracht werden, oder sie werden nachträglich in einen im übrigen fertiggestellten Reifen einvulkanisiert.The walls 6 and 8 in Figures 3 and 4 can be used during tire manufacture are already introduced, or they are subsequently added to an otherwise completed Vulcanized into the tire.

Claims

Claims 1. Pneumatic tires, characterized in that inside of the otherwise conventionally built tire walls are acoustically optimized and their main orientation is parallel to the tire contour.

2. Pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the im Wall inside the tire due to its construction and type the space between it and the tire when tire vibrations occur executes such strong relative movements with respect to the tire that this causes the vibrations are heavily damped.

3. Pneumatic tire according to claim 1 and 2, characterized in that in the Gap between the tire and the wall lying on the inside according to the damping point of view selected fluid such as cream, silicone grease or liquid is present.

4. Pneumatic tire according to claim 1 and 2, characterized in that the Wall stiffeners, such as fabric layers, fabric belts, arranged in the interior of the tire or the like.

5. Pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the im Inside the tire arranged wall locally or as a whole a multiple exceeding the mass per unit area of a conventional tire tube Mass per square unit, which is optimized according to acoustical aspects.

6. Pneumatic tire according to claim 1 and 5, characterized in that the inside the tire arranged wall is a tube that is acoustically attached to the relevant surfaces or is made extremely thick-walled as a whole.

7. Pneumatic tire according to claim 1, characterized in that the im Inside of the tire arranged wall with the inner wall of the tire on specific Sections of the tire form confined pockets that contain a liquid optimized in terms of mass and toughness according to acoustic aspects is.

8. Pneumatic tire according to claim 1 and 7, characterized in that the pockets filled with liquid are arranged in the region of the tire sidewalls.

9. Pneumatic tire according to claim 1 and 7, characterized in that the is arranged with liquid-filled pocket in the area of the tread.