DE102017210926A1

DE102017210926A1 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE102017210926A1
Application number: DE102017210926.2A
Authority: DE
Inventors: Makram Zebian; Oliver Schürmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-03

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Luftreifen (9) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) an einer Reifeninnenfläche (5) des Luftreifens (9) angebracht ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist und wobei der Luftreifen (9) um eine Rotationsachse (7) in eine Umlaufrichtung (6) rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Haupterstreckungsrichtung (10) und eine Breitenausdehnung (18) und eine Höhenausdehnung (17) und eine Maximallänge (191, 192) aufweist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Schallwechselwirkungsfläche (23) und mindestens eine Kontaktfläche (24) aufweist, wobei die Schallwechselwirkungsfläche (23) zu der Kontaktfläche (24) in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Luftreifen mit mindestens einem Dämpfungselement, wobei das mindestens eine Dämpfungselement zur Verminderung von Geräuschen geeignet ist.
Die Erfindung geht aus von einem Luftreifen. Der Luftreifen weist mindestens ein Dämpfungselement auf, wobei das mindestens eine Dämpfungselement an einer Reifeninnenfläche des Luftreifens angebracht ist. Das mindestens eine Dämpfungselement ist zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen. Der Luftreifen ist um eine Rotationsachse in eine Umlaufrichtung rotierbar. Das mindestens eine Dämpfungselement weist eine Haupterstreckungsrichtung und eine Breitenausdehnung und eine Höhenausdehnung und eine Maximallänge auf. Das mindestens eine Dämpfungselement weist eine Schallwechselwirkungsfläche und mindestens eine Kontaktfläche auf.
Bei einer Haupterstreckungsrichtung handelt es sich um eine solche räumliche Erstreckung oder Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements, die insbesondere rechtwinklig zu der Rotationsachse und insbesondere parallel zu der Umlaufrichtung liegt. Die Haupterstreckungsrichtung kann insbesondere parallel zu einer Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes liegen. Eine Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes stellt insbesondere eine Symmetrieachse des mindestens einen Dämpfungselements für den Fall dar, wonach das mindestens eine Dämpfungselement einer allgemein-zylindrischen Form folgt.
Bei einer Schallwechselwirkungsfläche handelt es sich um eine solche Fläche des mindestens einen Dämpfungselementes, auf die Schallwellen treffen. Die Schallwellen sind in dem Reifeninnenraum des Luftreifens entstanden. Durch eine Wechselwirkung dieser Schallwellen mit der Schallwechselwirkungsfläche kommt es insbesondere zu einer Veränderung und insbesondere zu einer Dämpfung der Schallwellen.
Die Oberfläche des Dämpfungselements, zwischen der und beispielsweise der Reifeninnenfläche Haftmittel aufgebracht wird und die zur Herstellung einer Verbindung, insbesondere einer Haftverbindung des Dämpfungselements und beispielsweise der Reifeninnenfläche genutzt wird, wird als Kontaktfläche bezeichnet.
Für den Fall, wonach das mindestens eine Dämpfungselement einer Krümmung folgt, beispielsweise einer Krümmung der Reifeninnenfläche in Richtung der Umlaufrichtung, ändert sich die Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements entsprechend dieser Krümmung.
Ein Reifeninnenraum des Luftreifens, in dem sich das mindestens eine Dämpfungselement angeordnet kann, wird gebildet durch die Reifeninnenfläche. Der Reifeninnenraum des Luftreifens ist dabei der Raum, der durch den Luftreifen gebildet wird, der, radial von der Rotationsachse des Luftreifens ausgehend, zwischen der Rotationsachse und der Reifeninnenfläche liegt.
Eine Felge, auf die der Luftreifen angeordnet wird, liegt räumlich zwischen dem Innenraum des Luftreifens und der Rotationsachse. Der Reifeninnenraum des Luftreifens ist im regulären Betrieb des Luftreifens mit einem Gas, vorzugsweise Luft, Helium, Stickstoff oder SF6 gefüllt. Die Rotationsachse ist die Achse, um die der Luftreifen in Umlaufrichtung des Luftreifens rotiert.
Beispielsweise wird in der DE 11 2006 000 354 T5 ein geräuscharmer Luftreifen offenbart. Der geräuscharme Luftreifen umfasst dabei eine Vielzahl geräuschabsorbierender Elemente eines porösen Materials die an der inneren Umfangsoberfläche des Reifens angebracht sind. Dabei soll die Gesamtlänge der geräuschabsorbierenden Elemente, die durch Integrieren der Längen der geräuschabsorbierenden Elemente in der Reifenumfangrichtung erhalten wird, nicht weniger als 75% der maximalen inneren Umfangslänge des Reifens betragen, wobei der Abstand zwischen je zwei benachbarten geräuschabsorbierenden Elementen nicht kleiner als die maximale Dicke der Endabschnitte der geräuschabsorbierenden Elemente in der Reifenumfangsrichtung ist.
Darüber hinaus wird in der EP 1 510 366 A1 ein Luftreifen offenbart, wobei im Innenraum des Luftreifens an einer Reifeninnenfläche eine Mehrzahl geräuschunterdrückender Elemente angeordnet ist.
Für die aus dem Stand der bekannten Vorrichtungen zur Dämpfung von Geräuschen könnte es durch das Anbringen eines Dämpfungselementes mittels eines Haftmittels, das beispielswiese zugleich als ein Dichtungsmittel für Reifenbeschädigungen dienen könnte, könnte eine bestimmte Menge an Haftmittel erforderlich sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei zugleich größtmöglicher Geräuschminderung lediglich eine geringere Menge porösen Materials und Haftmittels zu verwenden.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Schallwechselwirkungsfläche zu der Kontaktfläche in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht.
Dadurch, dass die Schallwechselwirkungsfläche zu der Kontaktfläche in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht, wird eine ausreichend große Schallwechselwirkungsfläche des mindestens einen Dämpfungselements ermöglicht und zugleich wird eine im Vergleich zu der Schallwechselwirkungsfläche kleinere Kontaktfläche ausgebildet. Aufgrund der im Vergleich zur Schallwechselwirkungsfläche kleineren Kontaktfläche wird bei zugleich optimaler Schalldämpfung nur eine geringe Beeinflussung eines Haftmittels bewirkt.
Neben dem Vorteil einer vergrößerten und unter verschiedenen Winkeln ausgerichteten schallwechselwirkenden Oberfläche wird der Haftmitteleinsatz optimiert. Grund für die Optimierung des Haftmitteleinsatzes ist die mit Blick auf die Dämpfung durch das Dämpfungselement, im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Dämpfungselementen mit gleicher Dämpfung, kleine Kontaktfläche
Insgesamt wird eine zuverlässige und effektive Geräuschreduktion sichergestellt. Dadurch wird ein effizienter, kostengünstiger, umweltfreundlicher und ressourcenschonender Einsatz der Dämpfungselemente und eines möglichen Haftmittels sichergestellt und ermöglicht.
Das erfindungsgemäße Dämpfungselement kann auch auf einer Felge und/oder anstelle auf der Reifeninnenfläche auf einer Felge angeordnet sein. Dabei kann das erfindungsgemäße Dämpfungselement hinsichtlich sämtlicher Ausgestaltungsformen, die in der Beschreibung offenbart sind und entsprechend der Beschreibung auf der Reifeninnenfläche angeordnet sind, auf der Felge angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft somit insbesondere auch eine Felge mit mindestens einem Dämpfungselement, wobei das mindestens eine Dämpfungselement an der Felge angebracht ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist und wobei die Felge um eine Rotationsachse in eine Umlaufrichtung rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement eine Haupterstreckungsrichtung und eine Breitenausdehnung und eine Maximallänge und eine Höhenausdehnung aufweist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement eine Schallwechselwirkungsfläche und mindestens eine Kontaktfläche aufweist, wobei die Schallwechselwirkungsfläche zu der Kontaktfläche in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht.
Die Rotationsachse des Luftreifens und die Umlaufrichtung des Luftreifens fallen mit einer Rotationsachse der Felge beziehungsweise einer Umlaufrichtung der Felge zusammen.
Die Erfindung betrifft ferner insbesondere eine Rad, vorzugsweise ein Kraftfahrzeugrad, aufweisend einen erfindungsgemäßen Luftreifen und/oder eine erfindungsgemäße Felge.
Insbesondere beträgt eine Anzahl erfindungsgemäßer Dämpfungselemente in einem Luftreifen oder an einer Felge 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder einen weiteren Wert bis 100. Bei einem Dämpfungselement der weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsformen handelt es sich insbesondere stets um ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement.
Bei dem Luftreifen kann es sich beispielsweise um einen PKW-Luftreifen oder um einen LWK-Luftreifen oder um einen Spezialreifen, wie er beispielsweise im agrarischen oder militärischen Bereich oder im Bergbau oder im Katastrophenschutz verwendet wird, handeln.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine zu der mindestens einen Kontaktfläche parallele Querschnittsfläche des mindestens einen Dämpfungselements größer als die mindestens eine Kontaktfläche.
Dies bedeutet insbesondere, dass an mindestens einer Stelle einer insbesondere radialen Erstreckung des mindestens einen Dämpfungselementes von der Kontaktfläche aus ein maximaler Abstand zweier Punkte gegenüberliegender Seiten des mindestens einen Dämpfungselementes größer ist, als es ein maximaler Abstand zweier Punkte gegenüberliegender Seiten des Dämpfungselements auf Höhe der mindestens einen Kontaktfläche ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung weist das mindestens eine Dämpfungselement eine kleinste Querschnittsfläche auf. Die kleinste Querschnittsfläche liegt parallel zu der mindestens einen Kontaktfläche. Ferner weist das mindestens eine Dämpfungselement mindestens eine weitere Querschnittsfläche auf. Die mindestens eine weitere Querschnittsfläche liegt parallel zu der mindestens einen Kontaktfläche und ist weiter von der mindestens einen Kontaktfläche entfernt, als es die kleinste Querschnittsfläche des mindestens einen Dämpfungselementes ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung steht eine maximale Breite mindestens einer, zu der mindestens einen Kontaktfläche parallel liegenden Querschnittsfläche des mindestens einen Dämpfungselementes zu einer maximalen Breite der mindestens einen Kontaktfläche in einem Verhältnis von 1,02/1 bis 20/1.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung steht eine zu der mindestens einen Kontaktfläche parallel liegende größte Querschnittsfläche des mindestens einen Dämpfungselementes zu der mindestens einen Kontaktfläche in einem Flächenverhältnis von 1,04/1 bis 400/1.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung steht die Schallwechselwirkungsfläche zu der Kontaktfläche in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt 1,4:1 bis 2000:1, besonders bevorzugt 1,7:1 bis 2000:1.
Dadurch, dass die Schallwechselwirkungsfläche zu der Kontaktfläche in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt 1,4:1 bis 2000:1, besonders bevorzugt 1,7:1 bis 2000:1, steht, wird eine große Schallwechselwirkungsfläche des mindestens einen Dämpfungselements ermöglicht und zugleich wird eine im Vergleich zu der Schallwechselwirkungsfläche kleinere Kontaktfläche ausgebildet. Aufgrund der im Vergleich zur Schallwechselwirkungsfläche kleineren Kontaktfläche wird bei zugleich optimaler Schalldämpfung nur eine geringe Beeinflussung eines Haftmittels bewirkt.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung weist das mindestens eine Dämpfungselement einen polygonalen Querschnitt, insbesondere einen tetragonalen, pentagonalen, heptagonalen oder oktogonalen Querschnitt, oder einen kreuzförmigen Querschnitt oder einen T-förmigen Querschnitt oder einen pilzförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt kann ferner insbesondere parabelförmig, trichterförmig, insbesondere exponentialtrichterförmig oder der Form eines gestuften Trichters entsprechend, oder sinusförmig oder tailliert ausgebildet sein.
Der Querschnitt kann ferner insbesondere einen Querschnitt aufweisen, der einer Kombination eines polygonalen Querschnitts, insbesondere eines tetragonalen, pentagonalen, heptagonalen oder oktogonalen Querschnitts, und/oder eines kreuzförmigen Querschnitts und/oder eines T-förmigen Querschnitts und/oder eines pilzförmigen Querschnitts entspricht.
Bereiche der Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes können beispielsweise zueinander senkrecht, waagrecht, parallel, nicht-parallel, gekrümmt, symmetrisch oder asymmetrisch sein.
Bereiche der Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes können beispielsweise zueinander symmetrisch oder asymmetrisch hinsichtlich ihrer Anordnung radial, axial oder in Umlaufrichtung sein.
Radial bedeutet parallel zu einem Radius des Kreises, dem der Luftreifen seiner Form nach folgt. Axial bedeutete parallel zu der Rotationsachse des Luftreifens.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das mindestens eine Dämpfungselement einen polygonalen Querschnitt, insbesondere einen tetragonalen, pentagonalen, heptagonalen oder oktogonalen Querschnitt, oder einen kreuzförmigen Querschnitt oder einen T-förmigen Querschnitt oder einen pilzförmigen Querschnitt aufweist, wird ein längerer Schallpfad durch das poröse Material des Dämpfungselementes bewirkt. Dieser längere Schallpfad wird insbesondere für axial, in Umlaufrichtung und/oder schleifend unter einem kleinen Winkel auf die Oberfläche des mindestens einen Dämpfungselementes einfallenden Schallwellen bewirkt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung weist das mindestens eine Dämpfungselement einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich auf. Der erste Bereich ist räumlich radial zwischen der Kontaktfläche und dem zweiten Bereich angeordnet. Der erste Bereich weist eine andere, insbesondere größere oder kleinere, Steifigkeit auf als der zweite Bereich. Alternativ oder zusätzlich weist der zweite Bereich eine andere, insbesondere kleinere oder größere Porosität auf als der erste Bereich.
Der erste Bereich und der zweite Bereich können sich auch durch ihre Steifigkeit oder ihre Massendichte oder dem Material, aus dem sie ausgebildet sind, selbst voneinander unterscheiden.
Durch den erfindungsgemäßen Umstand, wonach das mindestens eine Dämpfungselement einen ersten Bereich aufweist und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der zweite Bereich räumlich radial zwischen der Kontaktfläche und dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der erste Bereich eine größere Steifigkeit aufweist als der zweite Bereich und/oder der zweite Bereich eine größere Porosität aufweist als der erste Bereich, wird ein Dämpfungselement bereitgestellt, dass mechanischen Belastungen, die über die Kontaktfläche auf das Dämpfungselement insgesamt einwirken könnten, standhalten kann.
Es kann sich bei dem porösen Material des mindestens einen Dämpfungselements um einen offenzelligen Schaumstoff oder um einen gemischtzelligen Schaumstoff oder um einen geschlossenzelligen Schaumstoff handeln. Im letztgenannten Fall sind die Stützeigenschaften des Schaums wichtiger als dessen Absorption.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das mindestens eine Dämpfungselement bei einer Krafteinwirkung senkrecht auf einen ersten Oberflächenbereich des Dämpfungselementes eine Federkonstante von 100 N/m bis 20000 N/m aufweist. Der erste Oberflächenbereich ist von dem mindestens einen Dämpfungselement weg orientiert.
Hierdurch ergibt ein Membranabsorber, der sich noch besser zur Schallabsorption eignet. Zweckmäßig ist es dabei, wenn der Körper des Dämpfungselementes bei einer Krafteinwirkung aus einer Richtung senkrecht zu dem ersten Oberflächenbereich eine Federkonstante von 100 N/m bis 1000 N/m und/oder eine Federkonstante zwischen 1000 N/m und 8000 N/m und / oder eine Federkonstante von 8000 N/m bis 20000 N/m aufweist. Durch die geeignete Kombination aus einer Masse des mindestens einen Dämpfungselementes und seiner Federkonstante lässt sich beispielsweise die bevorzugt zu absorbierende Frequenz einstellen.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung verbreitert sich das mindestens eine Dämpfungselement rechtwinklig von der Kontaktfläche ausgehend zumindest teilweise oder vollständig. Rechtwinklig von der Kontaktfläche ausgehend bedeutet insbesondere entlang eines Normalvektors der Kontaktfläche.
Diese Verbreiterung des mindestens einen Dämpfungselements kann vorzugsweise monoton oder nicht monoton, stetig oder unstetig ausgebildet sein.
Diese Verbreiterung des mindestens einen Dämpfungselements kann darüber hinaus vorzugsweise in axialer Richtung und/oder in Umlaufrichtung ausgebildet sein.
Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist zumindest an einem Teil der Schallwechselwirkungsfläche oder an der gesamten Schallwechselwirkungsfläche eine Reflexionsschicht angeordnet, wobei die Reflexionsschicht für eine senkrecht auf die Reflexionsschicht treffende Schallwelle einer Referenzfrequenz f einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 80 %, bevorzugt von mindestens 90 %, besonders bevorzugt von mindestens 99 %, aufweist.
Ein so hoher Schall-Reflexionsgrad ermöglicht eine besonders effiziente Umverteilung eines Schalldruckpegels und eine besonders gute Reduktion von Schalldruckpegelspitzen. Gemessen wird der Schall-Reflexionsgrad bei einer Referenzfrequenz von 250 Hz. Der Schall-Reflexionsgrad kann gemessen werden für eine senkrecht auf den ersten Oberflächenbereich vom Medium Luft bei Normalbedingungen, d.h. bei einem Luftdruck von 1013,25 hPa und einer Temperatur von 293,15 Kelvin, treffende Schallwelle. Der Schall-Reflexionsgrad kann gemessen werden gemäß DIN EN ISO 10534-2. Die akustischen Eigenschaften des restlichen Dämpfungselements sind hierbei ganz oder weitgehend unberücksichtigt.
Es hat sich herausgestellt, dass eine Schallkennimpedanz Z der Reflexionsschicht von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³ wesentlich und ursächlich für eine effiziente Geräuschminderung ist. Vorteilhaft ist eine Schallkennimpedanz von 0,8·10⁶ Ns/m³ bis 6·10⁶ Ns/m³ und / oder eine Schallkennimpedanz zwischen 6·10⁶ Ns/m³ und 11·10⁶ Ns/m³ und / oder eine Schallkennimpedanz von 11·10⁶ Ns/m³ bis 18·10⁶ Ns/m³. Die Schallkennimpedanz ist ein Maß für einen Wellenwiderstand, den ein Medium einem auf das Medium einwirkenden Schall entgegensetzt. Die Schallkennimpedanz Z ist dabei definiert als Z = (ñ·G)^1/2. ñ ist die Dichte bei Normalbedingungen, G ist das Schubmodul. Das Schubmodul kann gemessen sein gemäß DIN ISO 1827. Bei einem solchen Akustikelement ist bei einem Auftreffen einer Schallwelle auf die Reflexionsschicht die Position der Reflexionsschicht durch den Schalldruck veränderbar, wodurch Schallenergie absorbiert werden kann.
Zweckmäßig ist es, wenn die Reflexionsschicht einen größeren Schall-Reflexionsgrad und/oder eine größere Schallkennimpedanz aufweist als das erste Dämpfungselement und/oder das zweite Dämpfungselement, jeweils gemessen für eine mit der Referenzfrequenz senkrecht auf eine Oberfläche treffende Schallwelle.
Vorteilhaft ist es, wenn die Reflexionsschicht eine Reflexionsschichtdicke von 0,01 mm bis 20 mm aufweist. Sowohl Reflexionsschichten mit einer geringen Reflexionsschichtdicke von 0,01 mm bis 5 mm als auch Reflexionsschichten mit einer mittleren Reflexionsschichtdicke zwischen 5 mm und 12 mm als auch Reflexionsschichten mit einer größeren Reflexionsschichtdicke von 12 mm bis 20 mm haben sich als geeignet und vorteilhaft herausgestellt. Bei einer geringen Reflexionsschichtdicke eignet sich eine Metallfolie als Reflexionsschicht, bei einer größeren Reflexionsschichtdicke eignet sich hingegen eine Gummiwand als Reflexionsschicht.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung folgt das mindestens eine Dämpfungselement zumindest teilweise und insbesondere vollständig einer allgemein-zylindrischen Form.
Durch den Umstand, dass das mindestens eine Dämpfungselement zumindest teilweise und insbesondere vollständig einer allgemein-zylindrischen Form folgt, sollen Dämpfungselemente verwendet werden, die insbesondere bei ihrer Produktion nahezu verschnittfrei, also ohne Beschädigung, hergestellt werden können. Diese nahezu verschnittfrei hergestellten Dämpfungselemente sind hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit zuverlässig.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung fällt eine Höhe des mindestens einen Dämpfungselements entlang einer Reifenmittenlinie oder einer Felgenmittenlinie zumindest teilweise entsprechend einer Exponentialfunktion und/oder entsprechend einer parabolischen Funktion und/oder entsprechend einer trigonometrischen Funktion, insbesondere entsprechend einer Sinus-Funktion.
Bei der Höhe des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um einen radialen Abstand eines Oberflächenpunktes des mindestens einen Dämpfungselements zu der Reifeninnenfläche oder zu einer Felge. Dabei ist der Oberflächenpunkt von dem mindestens einen Dämpfungselement weg orientiert und zu der Rotationsachse hin beziehungsweise von der Felge weg orientiert.
Dieser radiale Abstand, um den es sich bei der Höhe des mindestens einen Dämpfungselements handelt, liegt rechtwinklig zu der Längsachse des mindestens einen Dämpfungselementes und vorzugsweise parallel zu einem Radius des Luftreifens und vorzugsweise rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens.
Der Bereich der Reifeninnenfläche, zu der der Oberflächenpunkt die Höhe des mindestens einen Dämpfungselements einnimmt, liegt ausgehend von der Rotationsachse des Luftreifens radial weiter außen als der Oberflächenpunkt und das mindestens eine Dämpfungselement.
Bei der Höhe kann es sich insbesondere um eine solche Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements handeln, die sich rechtwinklig zu der Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselementes und vorzugsweise parallel zu einem Radius des Luftreifens und vorzugsweise rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens erstreckt. Die Maximalhöhe oder maximale Höhenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements kann somit eine spezifische Höhe des mindestens einen Dämpfungselementes sein.
Bei einer Reifenmittenlinie handelt es sich um eine kreisförmig entlang der Reifeninnenfläche verlaufende Linie. Die Reifenmittenlinie verläuft entlang der Mitte der Reifeninnenfläche. Die Reifenmittenlinie verläuft parallel zu der Umlaufrichtung des Luftreifens. Die Reifenmittenlinie kann auch als Reifenzenit bezeichnet werden.
Durch den Umstand, dass eine Höhe des mindestens einen Dämpfungselements entlang einer Reifenmittenlinie zumindest teilweise entsprechend einer Exponentialfunktion und/oder entsprechend einer parabolischen Funktion und/oder entsprechend einer trigonometrischen Funktion, insbesondere entsprechend einer Sinus-Funktion, fällt, wird die Schallwechselwirkungsfläche weiter vergrößert. Zudem werden unterschiedlich große Schalleinfallswinkel bewirkt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung bildet die Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements mit der Umlaufrichtung des Luftreifens einen Winkel von 0° bis 90°.
Durch den Umstand, dass die Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements mit der Umlaufrichtung des Luftreifens einen Winkel von 0° bis 90° bildet, wird insbesondere für den Fall einer Schallwelle, deren Ausbreitungsrichtung mit der Umlaufrichtung einen Winkel von 0° bis 90° bildet, diese Schallwelle besonders effizient gedämpft. Vorteilhaft ist eine Vielzahl von Dämpfungselementen deren Haupterstreckungsrichtrungen verschiedene Winkel mit der Umlaufrichtung des Luftreifens bilden.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dämpfungselement entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs an der Reifeninnenfläche angeordnet.
Durch den Umstand, dass das mindestens eine Dämpfungselement entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs an der Reifeninnenfläche angeordnet ist, wird ein maximaler Materialeinsatz des Dämpfungselements bewirkt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung ist das mindestens eine Dämpfungselement entlang eines vollständigen Felgenumfangs, insbesondere entlang eines vollständigen minimalen Felgenumfang einer, von der Felge zu einer Reifeninnenfläche hin orientierten oder hin orientierbaren, Oberfläche an der Felge angeordnet.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung variiert eine Höhenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements.
Der Luftreifen folgt grundsätzlich einer Kreisform, wobei ein Radius der Kreisform und somit des Luftreifens radial von der Rotationsachse ausgeht und zu der Rotationsachse des Luftreifens sowie zu der Umlaufrichtung des Luftreifens in einem rechten Winkel steht.
Bei einer Höhenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine solche Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich rechtwinklig zu der Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements und insbesondere parallel zu einem Radius des Luftreifens und rechtwinklig zu der Rotationsachse des Luftreifens oder der Felge erstreckt.
Durch den Umstand, dass eine Höhenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements variiert, ist zumindest ein Bereich des mindestens einen Dämpfungselements beispielsweise rotationskörperförmig oder kegelförmig ausgebildet. Ferner werden eine vergrößerte Schallwechselwirkende Oberfläche und ein optimierter Schalleinfallswinkel erzielt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung variiert eine Breitenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements.
Bei einer Breitenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine solche Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich rechtwinklig zu der Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements und insbesondere rechtwinklig zu einem Radius des Luftreifens oder der Felge erstreckt.
Durch den Umstand, dass eine Breitenausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements variiert, ist zumindest ein Bereich des mindestens einen Dämpfungselements beispielsweise rotationskörperförmig oder kegelförmig ausgebildet. Ferner werden eine vergrößerte Schallwechselwirkende Oberfläche und ein optimierter Schalleinfallswinkel erzielt.
Gemäß einer nächsten vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung sind eine maximale Höhenausdehnung und/oder eine maximale Breitenausdehnung und/oder eine Maximallänge und/oder ein Querschnitt des mindestens eines Dämpfungselements von einer maximalen Höhenausdehnung und/oder einer maximalen Breitenausdehnung und/oder einer Maximallänge und/oder einem Querschnitt mindestens eines anderen Dämpfungselementes verschieden.
Bei einer Maximallänge des mindestens einen Dämpfungselements handelt es sich um eine maximale Ausdehnung des mindestens einen Dämpfungselements die sich parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des mindestens einen Dämpfungselements erstreckt.
Durch den Umstand, dass eine maximale Höhenausdehnung und/oder eine maximale Breitenausdehnung und/oder eine Maximallänge und/oder ein Querschnitt des mindestens eines Dämpfungselements von einer maximalen Höhenausdehnung und/oder einer maximalen Breitenausdehnung und/oder einer Maximallänge und/oder einem Querschnitt mindestens eines anderen Dämpfungselementes verschieden ist, kann die Menge des porösen Materials des Dämpfungselements an die akustischen Gegebenheiten im Innenraum des Luftreifens angepasst werden.
Hintergrund der Anpassung ist, dass für bestimmte, im Innenraum des Luftreifens auftretende Raummoden nur eine bestimmte Anzahl von Dämpfungselementen mit einer vorgegebenen maximalen Höhenausdehnung und/oder maximalen Breitenausdehnung und/oder Maximallänge und/oder einem bestimmten Querschnitt zur Dämpfung notwendig ist. Für andere, im Innenraum des Luftreifens vorhandene oder auftretende Raummoden reichen Dämpfungselemente mit beispielsweise einer geringeren maximalen Höhenausdehnung zur Dämpfung aus.
Gemäß einer nächsten vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung beträgt eine Anzahl von Dämpfungselementen 1-100 und insbesondere 2, 3, 4 oder einen doppelten Wert einer Nummer einer Raummode, beispielsweise bei Raummode 1: doppelter Wert = 2, bei Raummode 2: doppelter Wert = 4, bei Raummode 5: doppelter Wert = 10.
Bei einer Raummode handelt es sich um eine Eigenschaft einer stehenden akustischen Welle. Die Raummode entspricht insbesondere einer den Raum ausfüllenden Eigenform der Welle. Die Nummer der Raummode entspricht beispielsweise einer Anzahl der Luftschallwellenlängen entlang des inneren Umfangs des Luftreifens im durch die Reifeninnenfläche gebildeten Innenraum, also einer Anzahl von Luftschallwellenlängen entlang einer Umfangslänge, insbesondere einer maximalen Umfangslänge, der Reifeninnenfläche.
Durch den Umstand, dass die Anzahl von Dämpfungselementen 2, 3, 4 oder einen doppelten Wert einer Nummer einer Raummode beträgt, kann der Einsatz der Dämpfungselemente genau an die akustischen Gegebenheiten des Luftreifens angepasst werden. Je nach Art oder Betrieb des Luftreifens können unterschiedliche Hauptfrequenzen der Geräusche im Innenraum des Luftreifens auftreten. Dadurch, dass die Anzahl der Dämpfungselemente an die akustischen Gegebenheiten des Reifens und an die möglicherweise auftretenden Hauptfrequenzen angepasst ist, wird der unnötige Einsatz überzähliger Dämpfungselemente vermieden. Das Vermeiden des unnötigen Einsatzes überzähliger Dämpfungselemente führt zu einer Einsparung des porösen Materials.
Bei dem porösen Material, aus dem das mindestens eine Dämpfungselement ausgebildet ist, kann es sich beispielsweise um Standard ContiSilent®-Schaum handeln und/oder beispielsweise Polyurethan oder Polyester mit einer Dichte von 20 bis 85kg/m³ und bevorzugt von 25 bis 35kg/m³ und einer Härte von 1 bis 10 Kilopascal, bevorzugt von 2 bis 8 Kilopascal und besonders bevorzugt von 3,5 bis 6,5 Kilopascal. Weitere mögliche poröse Materialien weisen eine Mischung aus Polyurethan und/oder Polyester und/oder Polyether, oder Polyurethanschäume auf einer Polyetherbasis oder einer Polyesterbasis mit einer Dichte von 20 bis 85kg/m³ und bevorzugt von 25 bis 35kg/m³und einer Härte von 1 bis 10 Kilopascal, bevorzugt von 2 bis 8 Kilopascal und besonders bevorzugt von 3,5 bis 6,5 Kilopascal, eine beliebige poröse, schallabsorbierende Materialienmischung, beispielsweise Glas- oder Steinwolle, Schlingenware oder Hochflor oder Vliesmaterialien oder Kork auf. Weitere mögliche poröse Materialien, die sich für die Nutzung als Dämpfungselement eignen, sind beispielsweise ein Melaminharzschaum oder ein Bauschaum.
Ferner weist das poröse Material des Dämpfungselementes insbesondere eine Dichte von beispielsweise bis zu 100 kg/m³ und/oder eine Stauchhärte von beispielsweise 1,5 kilopascal auf.
Vorzugsweise kann das poröse Material mindestens eines Dämpfungselementes von dem porösen Material mindestens einen anderen Dämpfungselementes hinsichtlich der Zusammensetzung seiner Materialien verschieden sein. Insbesondere können Gruppen von Dämpfungselementen hinsichtlich der porösen Materialien und der mit den porösen Materialien verbundenen Eigenschaften sowie ihrer Zusammensetzungen von anderen Gruppen von Dämpfungselementen verschieden sein.
Beispielsweise können einzelne Dämpfungselemente oder Gruppen von Dämpfungselementen somit auf Absorptionsmaxima, je nach auftretender Raummode, abgestimmt sein. Die Absorptionsmaxima beziehen sich auf die Absorption der mit den Raummoden verbundenen Schallwellen im Innenraum des Luftreifens.
Ferner kann mindestens ein Dämpfungselement aus verschiedenen porösen Materialien ausgebildet sein.
Das mindestens eine Dämpfungselement ist insbesondere mittels eines Dichtmittels haftend an der Reifeninnenfläche angebracht. Dabei handelt es sich bei dem Dichtmittel beispielsweise um ein Polyurethan-Gel oder um einen Butadien-Kautschuk.
Bei dem Dichtmittel handelt es sich insbesondere um ein Polyurethan-Gel oder um einen Butadien-Kautschuk in Kombination mit einem Klebeband und/oder mit einem silikonbasierten Kleber und/oder mit einem Zwei-Komponenten-Kleber und/oder mit einem Baukleber und/oder mit einem Polyurethan-Kleber und/oder mit einem kautschukbasierten Kleber und/oder mit einem Reifenreparaturkleber und/oder mit einem Sekundenkleber und/oder in Kombination mit einem Kleber basierend auf Cyanacrylat und/oder basierend auf einem wasserbasierten Acryl-System mit einer Polyethylenterephthalat-Struktur und/oder basierend auf Acryl-Nitril-Butadien-Kautschuk in Verbindung mit einem in Aceton gelösten Formaldehyd-Harz und/oder basierend auf einem Silan-Polyether und/oder basierend auf einem mit Butyl-Kautschuk vernetzten Polybuten und/oder basierend auf einem Alkoxy-Silikon.
Insbesondere kann für mindestens ein Dämpfungselement ein anderes Haftmittel und/oder Dichtmittel verwendet werden als für mindestens ein anderes Dämpfungselement. Die Wahl des Dichtmittels kann von der Geometrie und/oder der Masse des porösen Materials des jeweiligen Dämpfungselements abhängen. Dabei betrifft die Wahl des Dichtmittels insbesondere seine chemische Zusammensetzung oder seine Materialdicke.
Insbesondere kann für mindestens ein Dämpfungselement eine andere Menge des Dichtmittels verwendet werden als für mindestens ein anderes Dämpfungselement. Insbesondere kann für mindestens ein Dämpfungselement eine Größe einer Oberfläche, an der das Dichtmittel insbesondere als Haftmittel wirkend angebracht ist, von einer Größe einer Oberfläche mindestens eines anderen Dämpfungselements, an der das Dichtmittel insbesondere als Haftmittel wirkend angebracht ist, verschieden sein.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten, auf die die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Luftreifen mit mindestens einem Dämpfungselement gemäß einer ersten Ausführungsform in Radialschnittansicht;
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen;
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
8 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
9 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
10 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dämpfungselements zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen gemäß einer weiteren Ausführungsform;
11 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rades.

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Luftreifen 9 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch in Radialschnittansicht dargestellt. Der Luftreifen 9 weist einen Laufstreifen 1, Seitenwände 2, Wulstbereiche 3 sowie Wulstkerne 4 auf. Der Luftreifen 9 ist um eine Rotationsachse 7 in eine Umlaufrichtung 6 rotierbar. Der Luftreifen 9 weist mindestens ein Dämpfungselement 8 auf, wobei das mindestens eine Dämpfungselement 8 in einem Reifeninnenraum 11 des Luftreifens 9, an einer dem Laufstreifen 1 des Luftreifens 9 gegenüberliegenden Reifeninnenfläche 5 angebracht ist. Dabei ist das mindestens eine Dämpfungselement 8 zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen. Das mindestens eine Dämpfungselement 8 weist eine Haupterstreckungsrichtung 10.
Ein zu der Haupterstreckungsrichtung 10 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 rechtwinkliger Querschnitt 12 des mindestens einen Dämpfungselementes 8 verbreitert sich von der Reifeninnenfläche 5 zu dem Reifeninnenraum 11 hin. Der Querschnitt 12 ist als gestrichelte Linie dargestellt.
Das mindestens eine Dämpfungselement 8 weist eine Schallwechselwirkungsfläche 23 und mindestens eine Kontaktfläche 24 auf.
Eine zu der mindestens einen Kontaktfläche 24 parallele Querschnittsfläche 29 des mindestens einen Dämpfungselements ist größer, als die mindestens eine Kontaktfläche 24. Dabei sind ein Normalvektor 31 der mindestens einen Kontaktfläche 24 und ein Normalvektor 30 der Querschnittsfläche 29 zueinander parallel gerichtet.
Beispielsweise kann eine Breite 32 der Querschnittsfläche 29 mindestens 1% oder mehr als 1 % des Betrages einer Breite 33 der mindestens einen Kontaktfläche 24 größer sein als die Breite 33. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass sowohl die mindestens eine Kontaktfläche 24 als auch die Querschnittsfläche 29 im Wesentlichen gleich rechteckig geformt sind.
Die Breiten 32 und 33 erstrecken sich zueinander parallel.
Die Schallwechselwirkungsfläche 23 steht zu der mindestens einen Kontaktfläche 24 insbesondere in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt 1,4:1 bis 2000:1, besonders bevorzugt 1,7:1 bis 2000:1.
Beispielsweise kann eine Höhe 14 des mindestens einen Dämpfungselements 8 entlang einer Reifenmittenlinie 15 zumindest teilweise entsprechend einer Exponentialfunktion und/oder entsprechend einer parabolischen Funktion und/oder entsprechend einer trigonometrischen Funktion, insbesondere entsprechend einer Sinus-Funktion fallen. Die Reifenmittenlinie verläuft entlang eines gesamten Reifeninnenumfangs an der Reifeninnenfläche 5 und parallel zu der Umlaufrichtung 6.
Vorzugsweise variieren Höhenausdehnung 17 und/oder eine Breitenausdehnung 18 des mindestens einen Dämpfungselements 8. Bei der Höhe 14 handelt es sich um eine spezifische Höhenausdehnung 17 des mindestens einen Dämpfungselementes 8.
Insbesondere weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen ersten Bereich 27 und einen zweiten Bereich 28 auf, wobei der erste Bereich 27 räumlich radial zwischen der Kontaktfläche 24 und dem zweiten Bereich 28 angeordnet ist. Der erste Bereich 27 weist eine größere Steifigkeit auf als der zweite Bereich 28 und/oder der zweite Bereich 28 eine größere Porosität auf als der erste Bereich 27.
In der 2 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 2 weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen hexagonalen Querschnitt 12 auf. Die Schallwechselwirkungsfläche 23 schließt mit der Kontaktfläche 24 einen ersten Innenwinkel 25 ein.
In der 3 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 3 weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen hexagonalen Querschnitt 12 auf. Die Schallwechselwirkungsfläche 23 schließt mit der Kontaktfläche 24 einen zweiten Innenwinkel 26 ein. Der Betrag des ersten Winkels 25 ist von dem Betrag des zweiten Innenwinkels 26 gemäß der Ausführungsform der 2 verschieden.
In der 4 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 4 weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen kreuzförmigen Querschnitt 12 auf.
In der 5 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer vierten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 5 weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen T-förmigen Querschnitt 12 auf.
In der 6 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer fünften Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 6 weist das mindestens eine Dämpfungselement 8 einen pilzförmigen Querschnitt 12 auf.
In der 7 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer sechsten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 7 ist eine maximale Höhenausdehnung 171 und/oder eine maximale Breitenausdehnung 181 und/oder eine Maximallänge 191 und/oder ein Querschnitt 121 des mindestens eines Dämpfungselements 81 von einer maximalen Höhenausdehnung 172 und/oder einer maximalen Breitenausdehnung 182 und/oder einer Maximallänge 192 und/oder einem Querschnitt 122 mindestens eines anderen Dämpfungselementes 82 verschieden.
In der 8 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer siebenten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 8 fällt die Höhe 14 des mindestens einen Dämpfungselements 8 entlang der Reifenmittenlinie 15 zumindest teilweise entsprechend einer Exponentialfunktion und/oder entsprechend einer parabolischen Funktion und/oder entsprechend einer trigonometrischen Funktion, insbesondere entsprechend einer Sinus-Funktion. Durch dieses Fallen der Höhe 14 fällt ein Bereich 13 der Schallwechselwirkungsfläche 23 ebenfalls in Richtung der Reifenmittenlinie 15.
In der 9 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer achten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 9 bildet die Haupterstreckungsrichtung 10 des mindestens einen Dämpfungselements 8 mit der Umlaufrichtung 6 des Luftreifens 9 oder mit der dazu parallelen Reifenmittenlinie 15 einen Winkel 16 von 0° bis 90°.
In der 10 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement 8 zur Anwendung in einem erfindungsgemäßen Luftreifen 9 gemäß einer neunten Ausführungsform schematisch dargestellt. Gemäß der Darstellung in der 10 ist zumindest an einem Teil der Schallwechselwirkungsoberfläche 23 oder an der gesamten Schallwechselwirkungsoberfläche 23 eine Reflexionsschicht 22 angeordnet. Die Reflexionsschicht 22 weist für eine senkrecht auf die Reflexionsschicht 22 treffende Schallwelle einer Referenzfrequenz f einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 80 %, bevorzugt von mindestens 90 %, besonders bevorzugt von mindestens 99 %, auf.
In der 11 ist ein erfindungsgemäßes Rad 21 schematisch dargestellt. Das Rad 21 weist einen erfindungsgemäßen Luftreifen 9 und eine Felge 20 auf. Das mindestens eine Dämpfungselement 8 kann Bestandteil des Luftreifens 9 und/oder der Felge 20 sein.
Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)

1: Laufstreifen
2: Seitenwände
3: Wulstbereiche
4: Wulstkerne
5: Reifeninnenfläche
6: Umlaufrichtung
7: Rotationsachse
8: Dämpfungselement
81: Dämpfungselement
82: Dämpfungselement
9: Luftreifen
10: Haupterstreckungsrichtung
11: Reifeninnenraum
12: Querschnitt
13: Bereich der Schallwechselwirkungsfläche
14: Höhe
15: Reifenmittenlinie
16: Winkel
17: Höhenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
171: Maximale Höhenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
172: Maximale Höhenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
18: Breitenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
181: Maximale Breitenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
182: Maximale Breitenausdehnung mindestens eines Dämpfungselements
191: Maximallänge mindestens eines Dämpfungselements
192: Maximallänge mindestens eines Dämpfungselements
20: Felge
21: Rad
22: Reflexionsschicht
23: Schallwechselwirkungsfläche
24: Kontaktfläche
25: Erster Innenwinkel
26: Zweiter Innenwinkel
27: Erster Bereich des mindestens einen Dämpfungselementes
28: Zweiter Bereich des mindestens einen Dämpfungselementes
29: Querschnittsfläche, die parallel zu der mindestens einen Kontaktfläche liegt
30: Normalvektor der Querschnittsfläche, die parallel zu der mindestens einen Kontaktfläche liegt
31: Normalvektor der mindestens einen Kontaktfläche
32: Breite der Querschnittsfläche, die parallel zu der mindestens einen Kontaktfläche liegt
33: Breite der mindestens einen Kontaktfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 112006000354 T5 [0009]
EP 1510366 A1 [0010]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 10534-2 [0039]

Claims

Luftreifen (9) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) an einer Reifeninnenfläche (5) des Luftreifens (9) angebracht ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist und wobei der Luftreifen (9) um eine Rotationsachse (7) in eine Umlaufrichtung (6) rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Haupterstreckungsrichtung (10) und eine Breitenausdehnung (18) und eine Höhenausdehnung (17) und eine Maximallänge (191, 192) aufweist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Schallwechselwirkungsfläche (23) und mindestens eine Kontaktfläche (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallwechselwirkungsfläche (23) zu der Kontaktfläche (24) in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht.
Luftreifen (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu der mindestens einen Kontaktfläche (24) parallele Querschnittsfläche (29) des mindestens einen Dämpfungselements (8) größer ist, als die mindestens eine Kontaktfläche (24).
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (8) einen polygonalen Querschnitt (12), insbesondere einen tetragonalen, pentagonalen, heptagonalen oder oktogonalen Querschnitt (12), oder einen kreuzförmigen Querschnitt (12) oder einen T-förmigen Querschnitt (12) oder einen pilzförmigen Querschnitt (12) aufweist.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (8) einen ersten Bereich (27) aufweist und einen zweiten Bereich (28) aufweist, wobei der erste Bereich (27) räumlich radial zwischen der Kontaktfläche (24) und dem zweiten Bereich (28) angeordnet ist, wobei der erste Bereich (27) eine größere Steifigkeit aufweist als der zweite Bereich (28) und/oder der zweite Bereich (28) eine größere Porosität aufweist als der erste Bereich (27).
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Dämpfungselement (8) rechtwinklig von der Kontaktfläche (24) ausgehend zumindest teilweise oder vollständig verbreitert.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einem Teil der Schallwechselwirkungsfläche (23) oder an der gesamten Schallwechselwirkungsfläche (23) eine Reflexionsschicht (22) angeordnet ist, wobei die Reflexionsschicht (22) für eine senkrecht auf die Reflexionsschicht (22) treffende Schallwelle einer Referenzfrequenz f einen Schall-Reflexionsgrad von mindestens 80 %, bevorzugt von mindestens 90 %, besonders bevorzugt von mindestens 99 %, aufweist.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (14) des mindestens einen Dämpfungselements (8) entlang einer Reifenmittenlinie (15) zumindest teilweise entsprechend einer Exponentialfunktion und/oder entsprechend einer parabolischen Funktion und/oder entsprechend einer trigonometrischen Funktion, insbesondere entsprechend einer Sinus-Funktion, fällt.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterstreckungsrichtung (10) des mindestens einen Dämpfungselements (8) mit der Umlaufrichtung (6) des Luftreifens (9) einen Winkel (16) von 0° bis 90° bildet.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dämpfungselement (8) entlang eines vollständigen Reifeninnenumfangs an der Reifeninnenfläche (5) angeordnet ist.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhenausdehnung (17) des mindestens einen Dämpfungselements (8) variiert.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breitenausdehnung (18) des mindestens einen Dämpfungselements (8) variiert.
Luftreifen (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Höhenausdehnung (171) und/oder eine maximale Breitenausdehnung (181) und/oder eine Maximallänge (191) und/oder ein Querschnitt (121) des mindestens eines Dämpfungselements (81) von einer maximalen Höhenausdehnung (172) und/oder einer maximalen Breitenausdehnung (182) und/oder einer Maximallänge (192) und/oder einem Querschnitt (122) mindestens eines anderen Dämpfungselementes (82) verschieden ist.
Felge (20) mit mindestens einem Dämpfungselement (8), wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) an der Felge (20) angebracht ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) zumindest teilweise aus einem porösen Material ausgebildet und zur Verminderung von Geräuschen vorgesehen ist und wobei die Felge (20) um eine Rotationsachse (7) in eine Umlaufrichtung (6) rotierbar ist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Haupterstreckungsrichtung (10) und eine Breitenausdehnung (18) und eine Maximallänge (191, 192) und eine Höhenausdehnung (17) aufweist und wobei das mindestens eine Dämpfungselement (8) eine Schallwechselwirkungsfläche (23) und mindestens eine Kontaktfläche (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallwechselwirkungsfläche (23) zu der Kontaktfläche (24) in einem Größenverhältnis von 1,1:1 bis 2000:1, bevorzugt von 1,4:1 bis 2000:1 und besonders bevorzugt von 1,7:1 bis 2000:1 steht.
Rad (21) aufweisend einen Luftreifen (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder eine Felge (20) nach Anspruch 13.