DE60026805T2

DE60026805T2 - Schalldämpfer für Reifen

Info

Publication number: DE60026805T2
Application number: DE60026805T
Authority: DE
Inventors: c/o Sumitomo Rubber Industries Ltd Noaki Kobe-shi Yukawa; Sumitomo Rubber Industries Ltd Masami Kobe-shi Nishikawa; c/o Sumitomo Rubber Industries Ltd Chieko Kobe-shi Aoki; Sumitomo Rubber Industries Ltd Hideaki Kobe-shi Sugihara
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: EP1110763A2; EP1484198A2; US6880597B2; US20010007268A1; US6450225B2; US20030041942A1; DE60026805D1; EP1110763B1; EP1110763A3; EP1484198A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für einen Luftreifen, der in dem Reifenhohlraum anzuordnen und an einer Radfelge zu befestigen ist.
In den letzten Jahren wird, da das mechanische Geräusch von Automobilen insbesondere von Personenwagen stark reduziert worden ist, an die Reifen, insbesondere Personenwagenreifen energisch die Anforderung gestellt, ihr Geräusch zu reduzieren. Es gibt viele Faktoren für ein Reifengeräusch, aber eine Umfangsresonanz der Luft in dem kreisringförmigen Reifenhohlraum ist ein wichtiger Faktor. Das bedeutet, ein Ring von Luft in dem Reifen, der um die Felge herum kontinuierlich ist, wird beim Fahren durch Schwingungen angeregt und schwingt in der Umfangsrichtung mit. Üblicherweise tritt eine Resonanzspitze in einem Frequenzbereich von 50 bis 400 Hz in Übereinstimmung mit der Reifengröße auf.
In dem veröffentlichten japanischen Patent JP-B-7-146 82 ist eine Anordnung aus einer Radfelge und eines darauf aufgezogenen Luftreifens offen gelegt, wobei ein kugelförmiger Körper, der aus Gummi, einem Schwamm oder dergleichen hergestellt ist, in den kreisringförmigen Reifenhohlraum gelegt wird, um seine Kontinuität in Umfangsrichtung zu versperren und die Resonanz zu steuern.
Solch ein kugelförmiger Körper zeigt jedoch die Tendenz, das Schnelllauf-Drehgleichgewicht des Reifens zu stören, da die Innenfläche des Reifens die volle Schwerkraft des kugelförmigen Körpers, die mit zunehmender Drehgeschwindigkeit größer wird, aufnimmt. Überdies zeigt er die Tendenz, das Aufziehen des Reifens auf eine Radfelge zu erschweren.
Es wird auch auf die Offenbarung der EP-A-0 737 597 hingewiesen, die dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer bereitzustellen, der eine Resonanz in dem Reifenhohlraum steuern kann, um Reifengeräusche zu reduzieren, ohne dass dies auf Kosten eines Schnelllaufgleichgewichts und eines Felgenmontagevorgangs geht.
Dieses Ziel wird durch einen Reifenschalldämpfer gemäß Anspruch 1 erreicht.
Definitionen
Der „Standardbelastungszustand" besteht darin, dass der Reifen auf eine Standardfelge aufgezogen und auf einen Standarddruck aufgepumpt und dann mit 74 % einer Standardbelastung belastet wird.
Der „normal aufgepumpte unbelastete Zustand" besteht darin, dass der Reifen auf die Standardradfelge aufgezogen und auf den Standarddruck aufgepumpt, aber mit keiner Reifenbelastung belastet wird.
Die Standardfelge ist die „Standardfelge" gemäß JATMA, die „Messfelge" gemäß ETRTO, die „Designfelge" gemäß T&RA oder dergleichen.
Der Standarddruck ist der „maximale Luftdruck" gemäß JATMA, der „Aufpumpdruck" nach ETRTO, der maximale in der Tabelle „Tyre Load Limits at Various Cold Inflation Pressures" (Reifenbelastungsgrenzen bei verschiedenen kalten Aufpumpdrücken) gemäß T&RA angegebene Druck oder dergleichen. Im Fall von Personenwagenreifen werden jedoch 200 kPa als der Standarddruck verwendet.
Die Standardbelastung ist die „maximale Tragfähigkeit" gemäß JATMA, die „Tragfähigkeit" gemäß ETRTO, der maximale in der oben erwähnten Tabelle angegebene Wert gemäß T&RA oder dergleichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
3 ist eine Teilansicht des Dämpfers, die einen Basis-U-Schnitt zeigt;
4 ist eine Querschnittsansicht des Bodenkontaktbereiches der Anordnung des Reifens, der Radfelge und des Dämpfers;
5 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Querschnittsansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
7 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine schematische Darstellung, die den Dämpfer in einem Zustand zeigt, in dem seine Klappen angehoben sind;
9 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Teilansicht des Dämpfers, die ein Paar einander gegenüber stehender U-Schnitte zeigt;
12 zeigt das gleiche Teil wie 11, die Klappen sind jedoch schräg angehoben;
13 ist eine Querschnittsansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
14 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung, die einander paarig gegenüber stehende Basis-U-Schnitte und dreizackige U-Schnitte zeigt;
15 ist eine Querschnittsansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
16 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung, die einander paarig gegenüber stehende, dreizackige U-Schnitte und vierzackige U-Schnitte zeigt;
17 ist eine Querschnittsansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
18 ist eine perspektivische Ansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
19 ist eine Teilansicht des Dämpfers, die einander paarig gegenüber stehende, in schmale Streifen geschnittene U-Schnitte zeigt;
20 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
21 ist eine Teilansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
22 ist eine Querschnittsansicht des Dämpfers, die einen Zustand zeigt, in dem die Klappen angehoben sind;
23 ist eine Querschnittsansicht, die einen Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
24 ist eine perspektivische Ansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
25 ist eine perspektivische Ansicht, die den Dämpfer zeigt, der um eine Radfelge gelegt ist, auf die ein Luftreifen aufgezogen ist;
26 ist eine schematische Darstellung, die einen Dämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
27 zeigt den Dämpfer in einem nicht montierten Zustand;
28 ist eine perspektivische Ansicht eines Dämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung;
29 zeigt den Dämpfer in einem nicht montierten Zustand;
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen ist ein Luftreifen 2 auf eine Standardradfelge 3 aufgezogen und ein kreisringförmiger geschlossener Reifenhohlraum 4 wird so um die Radfelge 3a herum gebildet.
Die vorliegende Erfindung sieht einen Schalldämpfer 5 vor, der aus einem relativ dünnen, flexiblen Material hergestellt ist und zumindest eine Klappe 7 und eine Basis 8 umfasst, die an der Radfelge 3 befestigt werden, bevor der Luftreifen 2 auf die Radfelge 3 aufgezogen wird. Der Schalldämpfer 5 ist derart aufgebaut, dass sich die Klappe 7 infolge der Fliehkraft während einer Fahrt in dem Reifenhohlraum 4 von der Basis 8 radial nach außen anheben kann, wodurch die Klappe 7 den kreisringförmigen Hohlraum 4 versperren kann.
Der Luftreifen 2 ist ein schlauchloser Reifen, der einen Laufflächenabschnitt 2T, ein Paar Seitenwandabschnitte 2S und ein Paar Wulstabschnitte 2B umfasst. Beispielsweise ist der Reifen 2 ein Radialreifen für Personenwagen.
Die Radfelge 3 umfasst ein Paar axial beabstandete Wulstsitze 3a, auf denen die Reifenwulstabschnitte 2B sitzen, ein Felgenbett 9 zwischen den Wulstsitzen und ein Paar Felgenhörner 10, die sich jeweils von einem der Wulstsitze 3a radial nach außen erstrecken, so dass sie sich entlang der axial äußeren Fläche des Wulstabschnittes 2B erstrecken. Beispielsweise ist die Radfelge 3 um eine Scheibe 3b herum vorgesehen.
In den 1–29 ist jeder Schalldämpfer 5 aus zumindest einem elastischen kreisringförmigen Band 6 hergestellt, das mit zumindest einem U-Schnitt 14 versehen ist. Das elastische kreisringförmige Band 6 ist ohne Spiel um die Radfelge 3 herum gelegt. Die Richtung des U-Schnittes 14 ist derart, dass die Öffnung des Buchstaben „U" zu der Umfangsrichtung weist. Mit anderen Worten, ein Paar im Wesentlichen gerader, im Wesentlichen paralleler Schnitte 12 (hierin nachfolgend äußere Längsschnitte 12) erstreckt sich in der Umfangsrichtung und ein Querschnitt 13 erstreckt sich zwischen den Enden G der zwei Längsschnitte 12 an einem Ende.
Vorzugsweise ist das Band 6 aus einem vulkanisierten Kautschuk hergestellt. Für solch einen vulkanisierten Kautschuk werden vorzugsweise Dienkautschuke wie z. B. Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Nitrilkautschuk (NM), Chloroprenkautschuk (CR) und dergleichen verwendet. Im Speziellen werden vorzugsweise NR und SBR verwendet.
Die Dicke des Bandes 6 ist in einem Bereich von 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm, bevorzugter 1 bis 2 mm festgelegt.
Die Größe des Bandes 6 ist derart bestimmt, dass der Umfang Lb, wenn es um die Felge herum gelegt ist, in einem Bereich vom mehr als dem 1,0- aber nicht mehr als dem 1,3-fachen, vorzugsweise in einem Bereich des 1,08- bis 1,16-fachen des ursprünglichen Umfanges La liegt. Mit anderen Worten, die Dehnung des Bandes ist nicht größer als 30 % und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 8 bis 16 %.
Der Abstand X von den axialen Kanten 6e des Bandes 6 zu den Längsschnitten 12 ist derart festgelegt, dass er zumindest 2 mm, vorzugsweise größer als 3 mm, bevorzugter größer als 5 mm ist.
Daher ist durch den U-Schnitt 14 die unten erwähnte normale Klappe oder schräge Klappe (allgemein Klappe 7) ausgebildet, die sich durch die Fliehkraft während einer Fahrt von der äußeren Fläche der Radfelge 3 zu der radialen Außenseite hin anhebt.
Um eine Spannungskonzentration an den blinden Enden der Schnitte zu vermeiden und zu verhindern, dass das Band 6 reißt, ist ein kreisförmiges Loch 16 zum Verteilen der Spannung vorzugsweise an den blinden Enden ausgebildet. Sein Durchmesser (d) beträgt 2 bis 6 mm, vorzugsweise 3 bis 5 mm. Selbstverständlich können auch andere runde Formen wie oval und dergleichen verwendet werden. Auch können solche Löcher 16 die Klappe 7 beim Anheben unterstützen.
Was die Breite BW des Bandes 6 betrifft, so wird bevorzugt, dass die Breite BW nicht größer als die Bodenbreite RW des Felgenbettes 9 ist, so dass das Band 6 vollständig in das Felgenbett 9 einsinken kann, wenn es sich nicht dreht, um ein Aufziehen des Reifens 2 auf die Felge 3 zu ermöglichen. Daher ist die Breite BW üblicherweise derart festgelegt, dass sie im Wesentlichen gleich der Bodenbreite RW und im Wesentlichen konstant in der Umfangsrichtung ist. Somit liegen die Kanten 6e im Wesentlichen parallel zueinander.
Kreisringförmiger Dämpfer 1A
Die 1 bis 4 zeigen ein Beispiel des Dämpfers 5, der aus einem einzelnen Band 6 hergestellt ist. In diesem Beispiel besitzen, wie in 3 gezeigt, die zwei Längsschnitte 12 dieselbe Länge und die blinden Enden S der zwei Längsschnitte 12 befinden sich in Umfangsrichtung an denselben Positionen. Demgemäß liegt eine Biegelinie 19, die gerade zwischen den blinden Enden S gezogen wird, parallel zu der axialen Richtung des Reifens. Der Querschnitt 13, der sich zwischen den anderen Enden G der zwei Längsschnitte 12 erstreckt, ist gerade und liegt parallel zu der axialen Richtung des Reifens. Somit ist die Klappe 7 in diesem Beispiel ein Rechteck und hebt sich normal an, das heißt, sie ist eine rechteckige normale Klappe.
Das Band 6 ist mit einer Vielzahl von U-Schnitten 14 in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen versehen und alle U-Schnitte 14 sind in derselben Umfangsrichtung orientiert. Im Ergebnis ist eine Vielzahl normaler Klappen 7 ausgebildet, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. In 1 beträgt die Anzahl der Klappen 7 sechs, sie kann aber auf z. B. zwei oder drei oder vier etc. geändert werden.
Absperrbereich
Der Absperrbereich Ab der vollständig angehobenen Klappe 7 muss zumindest 5 %, vorzugsweise größer als 10 %, bevorzugter größer als 15 %, noch bevorzugter größer als 20 % der Gesamtquerschnittsfläche As des Reifenhohlraums 4 unter dem normal aufgepumpten unbelasteten Zustand sein. Der Absperrbereich Ab ist die Fläche der Klappe 7, wenn sie in der Umfangsrichtung betrachtet wird. Zum Beispiel ist in dem Fall von 4 der Absperrbereich Ha × Wa. Um diese Bedingung zu erfüllen, werden die Breite und Hubhöhe der Klappen wie folgt bestimmt.
Die Höhe Ha (maximale Anhebung) der Klappe 7 ist im Bereich von 85 bis 100 % der Höhe H des Reifenhohlraums 4 festgelegt. Ferner beträgt die axiale Breite Wa der Klappe 7 zumindest 20 % der Breite W des Reifenhohlraums 4. Die Höhe H und Breite W des Reifenhohlraums 4 werden in dem Bodenkontaktbereich des Reifens unter dem Standardbelastungszustand wie in 4 gezeigt gemessen.
Diese Einschränkungen für Ab, Ha und Wa werden auch dann für die folgenden Beispiele angewendet, wenn sie nicht im Speziellen erwähnt werden.
Kreisringförmiger Dämpfer 1B
Die 5 und 6 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, der aus zwei Bändern 6 (6A und 6B) besteht, die nebeneinander angeordnet sind, um den Gesamtabsperrbereich zu vergrößern. Die Bänder 6A und 6B sind jeweils mit drei U-Schnitten 14 versehen und drei normale Klappen 7 heben sich gleichmäßig in der Umfangsrichtung an. Alle U-Schnitte 14 sind in dieselbe Richtung orientiert und die Klappen 7n des Bandes 6A sind mit jenen des Bandes 6B ausgerichtet. Beispielsweise ist das Band 6A in dem Felgenbett 9 angeordnet und das Band 6B ist an einem Sockelbereich zwischen dem Felgenbett 9 und einem der Wulstsitze 3a angeordnet.
Kreisringförmiger Dämpfer 1C
Die 7 und 8 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, der aus zwei nebeneinander angeordneten Bändern 6 (6A und 6B) hergestellt ist. Sein Aufbau ist der gleiche wie jener des Beispiels in 5 mit der Ausnahme, dass die Bänder 6A und 6B in Umfangsrichtung um einen bestimmten Abstand Y voneinander verschoben sind, wodurch, wie in 8 gezeigt, die Klappen 7 des Bandes 6A nicht mit den Klappen 7 des Bandes 6B ausgerichtet sind.
Kreisringförmiger Dämpfer 2
9 zeigt ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, wobei das Band 6 ein einfaches Band ist, das mit U-Schnitten 14 in einer Vielzahl von Umfangsreihen (in 9 zwei Reihen) versehen ist. In diesem Beispiel sind alle U-Schnitte 14 in derselben Richtung orientiert und die U-Schnitte 14 in einer Reihe sind in Umfangsrichtung von den U-Schnitten 14 in der anderen Reihe um einen bestimmten Abstand Y verschoben, ähnlich dem Beispiel von 7. Somit können zwei Umfangsreihen von Klappen 7 gebildet werden und diese werden wie in 8 gezeigt angehoben.
Vergleichstest 1
Die oben erwähnten kreisringförmigen Dämpfer wurden auf einer 15X6JJ-Radfelge (RW = 55 mm und Umfang = 110 cm an dem Boden des Felgenbettes) montiert und danach wurde darauf ein 195/65R15-Radialreifen aufgezogen. Der Reifen wurde auf 200 KPa aufgepumpt und die nachfolgenden Tests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Geräuschtest
Das Rad oder die Anordnung aus dem Reifen, der Felge und dem Dämpfer wurde auf einen japanischen FR-Personenwagen mit 2000 cm³ montiert und auf einer Geräuschteststrecke (raue Asphaltstraße) bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h gefahren und der Schalldruck wurde in der Nähe des Fahrersitzes gemessen, um den Gesamtgeräuschpegel bei 226, 240 und 253 Hz zu erhalten. Die Ergebnisse sind in dB als eine Differenz von Ref. 1 angegeben.
Haltbarkeitstest
Unter Verwendung einer Reifentestwalze wurde das Rad mit einer Geschwindigkeit von 60 km/h (Reifenbelastung = 500 N, Druck = 200 KPa) gedreht. Der Dämpfer wurde jede Stunde auf Schäden wie Risse an den blinden Enden der Schnitte überprüft. Wenn nach 10 Stunden kein Schaden vorhanden war, wurde der Dämpfer als „A" eingestuft. Wenn das Band gebrochen war, wurde es als „B" eingestuft.
Reifenmontagetest
Die Schwierigkeit, den Dämpfer um die Radfelge herum zu legen und die Schwierigkeit, den Reifen von Hand auf die Felge aufzuziehen, wurde bewertet. In den Testergebnissen bedeutet „A" „keine Schwierigkeit", „B" bedeutet „ein wenig schwierig".
Tabelle 1

In den 7 und 9, Umfangsverschiebung Y = 15 cm
Lb = 110 cm, H = 109 mm, W = 204 mm, Querschnittsfläche des Reifenhohlraums = 189,8 cm²

Kreisringförmiger Dämpfer 3A
Die 10 bis 13 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5. In diesem Beispiel, wie in 11 gezeigt, sind die blinden Enden SL und SR der zwei Längsschnitte 12 an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung angeordnet und eine Biegelinie 19, die gerade zwischen den blinden Enden SL und SR gezogen wird, ist unter einem Winkel θ in Bezug auf die axiale Richtung geneigt. Der Querschnitt 13, der sich zwischen den anderen Enden G der zwei Längsschnitte 12 erstreckt, ist gerade, jedoch unter dem oben erwähnten Winkel θ geneigt. Der Winkel θ ist in einem Bereich von nicht mehr als 45 Grad, vorzugsweise 10 bis 40 Grad, bevorzugter 15 bis 30 Grad festgelegt. Daher hebt sich die Klappe 7 schräg an und im Ergebnis breiten sich die Klappen 7 in der Querrichtung aus, wie in den 12 und 13 gezeigt. Somit ist die Klappe 7 in diesem Beispiel eine schräge Klappe, die ein Parallelogramm ist.
Es ist möglich, dass alle U-Schnitte 14 in dieselbe Richtung hin orientiert sind. Es ist aber vorzuziehen, ein Paar von entgegengesetzt geneigten Klappen 7 knapp nebeneinander in der Umfangsrichtung auszubilden, um den kreisringförmigen Reifenhohlraum wirksam zu versperren. In diesem Beispiel ist daher ein Paar von U-Schnitten 14 vorgesehen, so dass die Öffnungen des Buchstabens „U" einander gegenüber stehen (nachfolgend die „einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitte"). In den einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitten in diesem Beispiel liegt eine Biegelinie 19, die gerade zwischen den blinden Enden SL und SR eines der U-Schnitte gezogen wird, parallel zu jener der anderen. Und der Umfangsabstand K zwischen diesen Biegelinien 19 ist in einem Bereich von 10 bis 30 mm, bevorzugter 10 bis 20 mm festgelegt.
Im Ergebnis wird, wie in 13 gezeigt, die ausgebreitete Breite SW der paarig entgegengesetzt geneigten schrägen Klappen größer als die Bandbreite BW und der Absperrbereich nimmt zu. Üblicherweise sind ein bis drei Paare einander gegenüber stehender U-Schnitte an dem Band 6 angeordnet.
Kreisringförmiger Dämpfer 3B
Die 14 und 15 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, wobei das Band 6 mit einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitten 14 versehen ist.
Einer der einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitte 14 ist der in 3 gezeigte U-Schnitt 14 (hierin nachfolgend „3-U-Schnitt" oder „Basis-U-Schnitt"), der die zwei Längsschnitte 12 und einen Querschnitt 13 umfasst.
Der andere basiert auf dem 3-U-Schnitt, ferner ist aber ein weiterer Längsschnitt 20 zwischen den zwei Längsschnitten 12 vorgesehen (hierin nachfolgend „dreizackiger U-Schnitt" oder „E-Schnitt").
In dem E-Schnitt in diesem Beispiel erstreckt sich der zentrale Längsschnitt 20 von dem Querschnitt 13 über eine gerade, zwischen den blinden Enden S der Längsschnitte 12 gezogene Linie hinaus. Biegelinien 19L und 19R, die von dem blinden Ende Sc der zentralen Längsschnitte 20 zu den blinden Enden S gezogen werden, sind zu dem Querschnitt 13 unter einem Winkel θ1 in Bezug auf die axiale Richtung geneigt. Für den Winkel θ1 kann die oben erwähnte Einschränkung an den Winkel θ verwendet werden.
Demgemäß ist die Klappe 7 in schmale Teile 17L und 17R unterteilt, die sich in einer V-Form anheben und als sich entgegengesetzt neigende schräge Klappen arbeiten, wie in 15 gezeigt.
Was den 3-U-Schnitt 14 betrifft, so hebt sich, da die blinden Enden S in der Nähe des blinden Endes Sc angeordnet sind, eine breite normale Klappe 7 an, um den Raum zwischen den schmalen schrägen Teilen 17L und 17R abzudecken.
Kreisringförmiger Dämpfer 3C
Die 16 und 17 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5 ähnlich dem vorhergehenden Beispiel. In diesem Beispiel ist das Band 6 mit einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitten 14 versehen. Einer der einander paarig gegenüber stehenden U-Schnitte 14 ist der oben erwähnte E-Schnitt 14. Der andere basiert auf dem E-Schnitt 14, es ist aber außerdem ein weiterer Längsschnitt 20 vorgesehen. Somit sind zwei parallele zentrale Längsschnitte 20 zwischen den äußeren Längsschnitten 12 angeordnet (hierin nachfolgend vierzackiger U-Schnitt). Eine Biegelinie 19C, die gerade zwischen den blinden Enden Sc der zwei zentralen Längsschnitte 20 gezogen wird, liegt parallel zu der axialen Richtung des Reifens. Biegelinien 19L2 und 19R2, die gerade von den blinden Enden Sc zu den blinden Enden S der äußeren Längsschnitte 12 gezogen werden, sind zu dem Querschnitt 13 unter einem Winkel θ2 in Bezug auf die axiale Richtung geneigt.
Der Winkel θ2 ist derart festgelegt, dass er größer als der Winkel θ1 des E-Schnittes 14 ist. Vorzugsweise ist der Winkel 82 in einem Bereich des 1,5- bis 2,0-fachen des Winkels θ1 festgelegt. In diesem Beispiel ist der Winkel θ1 des E-Schnittes in einem Bereich von nicht größer als 20 Grad, vor zugsweise in einem Bereich von 5 bis 20 Grad, bevorzugter in einem Bereich von 10 bis 15 Grad festgelegt.
Daher hebt sich, wie in 17 gezeigt, eine zentrale normale Klappe 7C von dem vierzackigen U-Schnitt in der Mitte des Bandes an und ein Paar schräge Klappen 17L und 17R hebt sich von dem E-Schnitt an beiden Seiten der zentralen normalen Klappe 7C an, und außerdem hebt sich ein Paar schräge Klappen 17L2 und 17R2 von der vierzackigen Gabel an den axialen Außenseiten der schrägen Klappen 17L und 17R an. Somit breiten sich in der Umfangsrichtung betrachtet die Klappen in allen Richtungen von dem Felgenbett 9 aus.
Vergleichstest 2
Die oben erwähnten kreisringförmigen Dämpfer wurden auf einer 15X6JJ-Radfelge (RW = 55 mm und Umfang = 110 cm an dem Boden des Felgenbettes) montiert und dann wurde darauf ein 195/65R15-Radialreifen aufgezogen. Der Reifen wurde auf 200 KPa aufgepumpt und die oben erwähnten Tests wurden durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen 2A, 2B und 2C angegeben.
Tabelle 2A
Tabelle 2B
Tabelle 2C

Lb = 110 cm, H = 110 mm, Querschnittsfläche des Reifenhohlraums = 189,8 cm²

Kreisringförmiger Dämpfer 4A
Die 18 und 19 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, wobei, ähnlich wie bei dem oben erwähnten zentralen Längsschnitt 20, der U-Schnitt 14 ferner mit Längsschnitten C versehen ist. Dies deshalb, um Schallenergie zu absorbieren, ohne jedoch die Klappe auszubreiten (hierin nachfolgend „in schmale Streifen geschnittene U-Schnitte").
Der in schmale Streifen geschnittene U-Schnitt 14 basiert auf dem 3-U-Schnitt, der die Längsschnitte 12 und den Querschnitt 13 umfasst, und ähnlich wie bei dem oben erwähnten E-Schnitt und dem vierzackigen U-Schnitt sind zusätzliche Längsschnitte C zwischen den äußeren Längsschnitten 12 vorgesehen. Im Unterschied zu den oben erwähnten Längsschnitten 20 erstrecken sich jedoch alle Längsschnitte C nicht über eine Biegelinie 19 hinaus, die gerade zwischen den blinden Enden S der Längsschnitte 12 gezogen wird.
In diesem Beispiel sind die blinden Enden aller Längsschnitte C und 12 ausgerichtet, das heißt, sie sind an der Biegelinie, die zwischen den blinden Enden S der äußeren Längsschnitte 12 gezogen wird, angeordnet. Somit breiten die durch die Längsschnitte C unterteilten schmalen Teile 15 sich nicht aus, wenn sie sich anheben, und die benachbarten Kanten können ohne weiteres in Kontakt miteinander gelangen. Demgemäß wird, wenn die schmalen Teile 15 durch einen Schalldruck schwingen, auf Grund der Reibung zwischen den Kanten die Schallenergie verbraucht, um eine Resonanz zu dämpfen. Ferner wird jeglicher von der unterteilten Klappe reflektierte Schall zu einer diffusen Reflexion. Im Ergebnis wird es sehr unwahrscheinlich, dass eine stehende Welle auftritt.
Die Breite Wb eines jeden unterteilten Teils 15 ist vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 13 mm, vorzugsweise 1 bis 10 mm, bevorzugter 3 bis 8 mm festgelegt. Üblicherweise ist die Anzahl der unterteilten Teile 15 in einem Bereich von 5 bis 10, vorzugsweise von 6 bis 8 festgelegt.
In dem in 18 und 19 gezeigten Beispiel stehen paarige, in schmale Streifen geschnittene U-Schnitte 14 einander gegenüber. Wie in 20 gezeigt, ist es aber auch möglich, dass alle in schmale Streifen geschnittenen U-Schnitte 14 in derselben Richtung orientiert sind.
In dem Fall von einander gegenüber stehenden U-Schnitten, wie in den 18 und 19 gezeigt, ist der Umfangsabstand K zwischen den Biegelinien 19 in einem Bereich von 10 bis 30 mm, vorzugsweise 10 bis 20 mm festgelegt.
Kreisringförmiger Dämpfer 4B
Die 21 und 22 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5.
In diesem Beispiel ist das Band 6 mit einander paarig gegenüber stehenden, in schmale Streifen geschnittenen U-Schnitten 14 versehen. Seine Basis-U-Schnitte bestehen aus Schnitten 12, 13 und 12, die die gleichen wie die in dem in 11 gezeigten Beispiel sind. Somit heben sich die Klappen 7 schräg zu entgegengesetzten Richtungen hin an. Ähnlich wie bei dem obigen Beispiel sind zwischen den äußeren Längsschnitten 12 mehrere zusätzliche Längsschnitte C vorgesehen. Die blinden Enden aller Längsschnitte C und 12 sind ausgerichtet, dass heißt, die blinden Enden der Längsschnitte C sind an einer geneigten Biegelinie 19 angeordnet, die gerade zwischen den blinden Enden SL und SR der äußeren Längsschnitte 12 gezogen wird. Somit breiten sich die durch die Längsschnitte C unterteilten schmalen Teile 15 nicht aus, wenn sie sich anheben, und die benachbarten Kanten können miteinander in Kontakt gelangen.
Kreisringförmiger Dämpfer 4C
In dem in 18 bis 22 gezeigten Beispiel erstrecken sich die zentralen Längsschnitte C bis zu dem Querschnitt 13, wie in 23 gezeigt ist es aber auch möglich, dass sie vor dem Querschnitt 13 enden. Dies reduziert auch die Schallenergie dank der Reibung zwischen den Kanten.
Vergleichstest 3
Die oben erwähnten kreisringförmigen Dämpfer wurden auf eine 15X6JJ-Radfelge (RW = 55 mm und Umfang = 110 cm an dem Boden des Felgenbettes) montiert, danach wurde ein 195/65R15-Radialreifen darauf aufge zogen und der Reifen wurde auf 200 KPa aufgepumpt. Der oben erwähnte „Geräuschtest", „Haltbarkeitstest" und „Reifenmontagetest" wurde durchgeführt. Die Testergebnisse waren wie folgt.
Tabelle 3
Kreisringförmiger Dämpfer 5A
Die 24 und 25 zeigen ein weiteres Beispiel des Dämpfers 5, der eine Vielzahl von übereinander angeordneten Bändern 6 umfasst.
Der gezeigte Dämpfer umfasst ein radial inneres Band 6A und ein radial äußeres Band 6B, das darauf angeordnet ist. Jedes von diesen ist das gleiche wie das in 2 gezeigte Band 6.
Die U-Schnitte 14 des radial inneren Bandes 6A sind mit den U-Schnitten 14 des radial äußeren Bandes 6B ausgerichtet oder vollständig überlappt. Daher hebt sich die Klappe 7A des radial inneren Bandes 6A durch die Löcher 17, die durch die U-Schnitte 14 des radial äußeren Band 6B gebildet sind, an, nachdem die Klappen 7B sich anheben.
Dieser Aufbau kann die sich anhebenden Klappen 7 konzentrieren. Daher kann er vorzugsweise nicht nur für die normalen Klappen, sondern auch für die schrägen Klappen, wie in den 10–17 gezeigt, verwendet werden.
Kreisringförmiger Dämpfer 5B
Die 26 und 27 zeigen eine Abwandlung des obigen Doppelband-Dämpfers 5, wobei das äußere Band 6B in Umfangsrichtung von dem inneren Band 6A um einen bestimmten Abstand Y verschoben ist, wie in 27 gezeigt, die eine Explosionsansicht des Dämpfers 5 ist, in dem das radial äußere und innere Band 6B und 6A parallel in der axialen Richtung verschoben sind. Wenn das äußere Band 6B auf dem inneren Band 6A angebracht ist, wird ein freier Endabschnitt einer jeden der radial inneren Klappen 7A vor dem Loch 17, das an dem äußeren Band 6B durch den U-Schnitt 14 ausgebildet ist, radial nach außen gezogen.
In diesem Fall kann die Hubhöhe Ha erhöht werden, ohne die Anzahl der Klappen 7 zu verringern. Dieser Aufbau kann nicht nur für die normalen Klappen sondern auch für schräge Klappen verwendet werden.
Kreisringförmiger Dämpfer 5C
Die 28 und 29 zeigen eine weitere Abwandlung des Doppelband-Dämpfers 5, wobei das radial äußere Band 6B mit von den U-Schnitten 14 getrennten Durchgangslöchern 17 versehen ist, um die Klappen 7A des radial inneren Bandes 6A herauszuziehen, wie in 29 gezeigt, die eine Explosionsansicht des Dämpfers 5 ist, in dem das radial äußere und innere Band 6B und 6A in der axialen Richtung parallel verschoben sind.
Als eine weitere Abwandlung des Doppelband-Dämpfers 5 ist es auch möglich, zwei oder mehr Bänder (6B, 6C ---) auf dem inneren Band 6A auf dieselbe Weise wie oben erklärt zu überlagern.
Vergleichstest 4
Die oben erwähnten kreisringförmigen Dämpfer wurden auf eine 15X6JJ-Radfelge (RW = 55 mm und Umfang = 110 cm an dem Boden des Felgenbettes) montiert und danach wurde ein 195/65R15-Radialreifen darauf aufgezogen und der Reifen wurde auf 200 KPa aufgepumpt. Der oben erwähnte „Geräuschtest", „Haltbarkeitstest" und „Reifenmontagetest" wurde durchgeführt. Die Testergebnisse waren wie folgt.
Tabelle 4

Lb = 110 cm, H = 110 mm, W = 191 mm
Querschnittsfläche des Reifenhohlraums = 189,8 cm²
Durchmesser des Lochs 16 = 5 mm

Vergleichstest 5
Die oben erwähnten kreisringförmigen Dämpfer wurden auf eine 15X6JJ-Radfelge (RW = 55 mm und Umfang = 110 cm an dem Boden des Felgenbettes) montiert und danach wurde ein 195/65R15-Radialreifen darauf aufgezogen und der Reifen wurde auf 200 KPa aufgepumpt. Und der oben erwähnte „Haltbarkeitstest", „Reifenmontagetest" und der folgende Geräuschtest wurde durchgeführt. Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Geräuschtest
Der Gesamtgeräuschpegel bei 226, 240 und 253 Hz wurde wie oben erklärt gemessen und überdies wurde ein sensorischer Geräuschtest durchgeführt. Bei dem sensorischen Test bewertete der Testfahrer das Geräusch anhand einer fünfstufigen Skala. Je höher die Stufe ist, umso besser ist das Geräusch.
Tabelle 5

H = 116 mm, W = 190 mm, Dicke der Klappe = 1 mm

Claims

Reifenschalldämpfer (5) zur Anordnung in einem kreisringförmigen Reifenhohlraum, der zwischen einer Radfelge (3) und einem darauf aufgezogenen Luftreifen (2) ausgebildet ist, wobei der Reifenschalldämpfer aus einem flexiblen Material hergestellt ist und eine Basis (6) zur Befestigung an der Radfelge (3) und mindestens eine Klappe (7) umfasst, die sich von der Basis (6) derart erstreckt, dass sie sich aufgrund der Fliehkraft während der Fahrt radial nach außen anhebt, um den kreisringförmigen Reifenhohlraum zu versperren, gekennzeichnet durch mindestens ein kreisringförmiges elastisches Band (6) zur Anordnung um die Radfelge (3) herum, wobei das kreisringförmige Band (6) mit mindestens einem U-Schnitt (14) versehen ist, der mindestens ein Paar äußere Längsschnitte (12), die sich in der Umfangsrichtung erstrecken, und einen Querschnitt (13), der sich dazwischen erstreckt, umfasst, wobei der U-Schnitt (14) zwei Enden aufweist, die durch blinde Enden der äußeren Längsschnitte definiert sind, wobei die Klappe (7) durch den U-Schnitt gebildet ist, und die Basis durch den verbleibenden kreisringförmigen Abschnitt des Bandes (6) gebildet ist.
Reifenschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine kreisringförmige elastische Band (6) ein einzelnes kreisringförmiges elastisches Band ist.
Reifenschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine kreisringförmige elastische Band zwei oder mehr kreisringförmige elastische Bänder (6A, 6B) sind, die nebeneinander angeordnet sind.
Reifenschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine kreisringförmige elastische Band zwei oder mehr kreisringförmige elastische Bänder (6A, 6B) sind, die übereinander angeordnet sind, und dass die oder jede Klappe (7A) eines radial inneren Bandes (6A) sich anhebt und dabei ein radial äußeres Band (6B) durchdringt.
Reifenschalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des U-Schnittes an in Umfangsrichtung gleichen Positionen angeordnet sind, wobei eine Biegelinie, die gerade zwischen den Enden gezogen ist, im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung liegt, und der U-Schnitt (14) eine sich normal anhebende Klappe (7) bildet.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des U-Schnittes an in Umfangsrichtung unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, wobei eine Biegelinie, die gerade zwischen den Enden gezogen ist, unter einem bestimmten Winkel θ in Bezug auf die axiale Richtung geneigt ist, und der U-Schnitt (14) eine sich schräg anhebende Klappe (7) bildet.
Reifenschalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine U-Schnitt (14) ein Paar U-Schnitte ist, die einander gegenüber stehen, um in Umfangsrichtung benachbarte Klappen zu bilden.
Reifenschalldämpfer nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine U-Schnitt (14) ein Paar U-Schnitte ist, die einander gegenüber stehen, um in Umfangsrichtung benachbarte Klappen (7) anzuheben, und die Biegelinie von einem der U-Schnitte im Wesentlichen parallel zu der Biegelinie des. anderen U-Schnittes liegt.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine U-Schnitt (14) eine Vielzahl von U-Schnitten ist, die in die gleiche Umfangsrichtung orientiert sind.
Reifenschalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Band (6A, 6B) mit U-Schnitten (14) in einer Vielzahl von Umfangsreihen versehen ist.
Reifenschalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der U-Schnitt (14) ferner mindestens einen zentralen Längsschnitt (C) umfasst, der zwischen den äußeren Längsschnitten (12) angeordnet ist.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der U-Schnitt (14) ferner mindestens einen zentralen Längsschnitt (C) umfasst, der zwischen den äußeren Längsschnitten (12) angeordnet ist, und der mindestens eine zentrale Längsschnitt (C) sich von dem Querschnitt in Richtung einer Biegelinie erstreckt, die gerade zwischen den blinden Enden der äußeren Längsschnitte (12) gezogen ist, sich aber nicht über die Biegelinie hinaus erstreckt.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der U-Schnitt (14) ferner mindestens einen zentralen Längsschnitt (C) umfasst, der zwischen den äußeren Längsschnitten (12) angeordnet ist, und der mindestens eine zentrale Längsschnitt (C) sich von dem Querschnitt über eine gerade Linie hinaus erstreckt, die zwischen den blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen ist, um eine sich spreizende Klappe anzuheben.
Reifenschalldämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite von dem oder jedem Band nicht größer ist als die Bodenbreite eines Felgenbettes der Radfelge.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass runde Löcher (16) zum Schutz vor Spannungskonzentration an blinden Enden der Schnitte (12) vorgesehen sind.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine U-Schnitt (14) ein Paar U-Schnitte ist, die einander gegenüber stehen, um in Umfangsrichtung benachbarte Klappen (7) anzuheben, und einer der paarigen U-Schnitte aus den äußeren Längsschnitten und dem Querschnitt besteht, der andere U-Schnitt aus den äußeren Längsschnitten und dem Querschnitt besteht, und ferner ein zentraler Längsschnitt zwischen den äußeren Längsschnitten angeordnet ist, wobei sich der zentrale Längsschnitt von dem Querschnitt über eine gerade Linie hinaus erstreckt, die zwischen den blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen ist.
Reifenschalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine U-Schnitt (14) ein Paar U-Schnitte ist, die einander gegenüber stehen, um in Umfangsrichtung benachbarte Klappen (7) anzuheben, und einer der paarigen U-Schnitte ferner einen zentralen Längsschnitt umfasst, der zwischen den äußeren Längsschnitten angeordnet ist und sich von dem Querschnitt über eine gerade Linie hinaus erstreckt, die zwischen den blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen ist, und Biegelinien, die gerade von dem blinden Ende des zentralen Längsschnittes zu den blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen sind, in Richtung des Querschnittes unter einem Winkel θ1 in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sind, wobei der andere U-Schnitt ferner zwei zentrale Längsschnitte umfasst, die zwischen den äußeren Längsschnitten angeordnet sind und sich von dem Querschnitt über eine gerade Linie hinaus erstrecken, die zwischen den blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen ist, und Biegelinien, die gerade von zwei blinden Enden der zwei zentralen Längsschnitte bis zu den benachbarten blinden Enden der äußeren Längsschnitte gezogen sind, in Richtung des Querschnittes unter einem Winkel θ2 in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sind, und eine Biegelinie, die gerade von den zwei blinden Enden der zwei zentralen Längsschnitte gezogen ist, im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung liegt, und der Winkel θ2 nicht größer als der Winkel θ1 ist.