DE9002984U1

DE9002984U1 - Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE9002984U1
Application number: DE9002984U
Authority: DE
Original assignee: Uniroyal GmbH
Current assignee: Uniroyal GmbH
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1991-04-04
Anticipated expiration: 2000-03-13

Description

&igr;&idiagr;&igr;&Ugr;-&iacgr;

UNiROYAL EMGLEBERT .j. _tS_%' :..:, ;; \ Reifen GmbH G199 Fahrzeugluf treifen

Die Neuerung bezieht sich auf einen Fahrzeugluftreifen 1n Radialbauart mit einer Radialkarkasse und einem gürtelverstärkten, profilierten Laufstrelfen, bei dem das Laufflächenprofil am durch Rillen voneinander getrennten Profilelementen besteht» Die Profilelemente sind unter einem Orientierungswinkel (X von 45" bis 90° zur Rgifenmiitegebene angeordnet und in feesifsaite??, jedoch wShl-·- baren Umfangstellungen angeordnet. DIs Profi!elemente weisen jeweils mindestens einen Einschnitt auf, dessen Längskanten Im wesentliches parallel an as* Profil &igr; element! änoskantss vorliegen.

Profilelemente in der Lauffläche nach L^ angstellungsmaßnahmen anzuordnen, geschieht auch zu dem Zw«ck, Keifengeräusche zu mindern. Ein Fahrzeugluftreifen erzeugt beim Äorollen auf einer Kontaktfläche, z.B. Straße, ein mehr oder weniger deutlich wahrnehmbares Geräusch.

Zum einen n1rd es durch ein Schlaggeräusch erzeugt, wenn die Profilelementkante auf eine Kontaktfläche aufschlägt und zum anderen wird es durch Schwingungen hervorgerufen, die entstehen, wenn ein Profilelement mit seiner Profil kante die Kontaktfläche wieder verläßt. Zusätzlich Hegen Geräusche vor, die durch Schwingungen tier Prof 11-elemente auf der wie eine Membrane gespannten !^rkasse hervorgerufen und durch angeregte Luftsäulen In den Rillen des Reifenprofils verursacht werden.

Das Austrittsgeräusch des Profi!elements 1st gegenüber dem Eintrittsgeräusch in der Regel größer. Die Schwingungsfcequenz 1st zwischen diesen beiden Geräuschquellen unterschiedlich.

it

Um das Geräuschniveau eines Fahrzeugluftreifens Insgesamt zu senken, 1st es bekannt, das Geräuschfrequenzband durch bestimmte, jedoch wählbare Umfangstellungssequenzen zu verbreitern, wobei die Gleichmäßigke1t durch unterschiedlich große Sequenzlängen bewußt gestört wird. Umfangstellungsmaßnahmen sind beispielsweise beschrieben 1n den DE-A-29 05 051 und 36 09 488.

Ziel der Neuerung ist es, das Geräuschniveau an Fahrzeugluftreifen T> A um &agr;&iacgr; nnannc Ho er* hm 4 &agr; Kanon ßa f+unn un4 tar 711

t · "■ &Lgr; ·*

Die Aufgabe der Neuerung'besteht''darin', die Einschnitte in den Profilelementen so anzuordnen und auszubilden, daß zusätzliche Schwingungsresonanzen erzeugt werden, durch die das insgesamte Geräuschniveau des Reifens weiter abgesenkt wird.

Neuerungsgemäß wird dies dadurch erreicht» daß die Einschnitte in den nach Umfangsteilung folgend angeordneten Profi!elementen unterschiedlich lang ausgebildet sind und daß unterschiedlich lange Einschnitte über dan Umfang gesehers regelmäßig verteilt, jedoch abhängig von der Umfangsteilungssequenz vorliegen.

Die dabei längte Einschnittlänge RL kann 1,0 der Blocklänge R und die kürzeste Einschnittlänge RK kann 0,1 der Blocklänge R betragen, gemessen von einer der jeweils vorhandenen beiden BlocLsndkanien. Der Einschnitt ist rilienförmig ausgebildet.

Bevorzugt werden Einschnittlängen von etwa 0,3 bis 0,5 der Profi"!- elementlänge.

Durch derart unterschiedlich lang ausgebildete Einschnitte in den Profil elementen wird zusätzlich zur Umfangsteil ungsversch.iedenheit eine bewußte Störung, die ungleichmäßig Über einen Umfangsabschnitt vorliegt, in die Anregungs- und Schwingungsresonanz des Laufflächenprofils an der jeweiligen Stelle eines Schulterprofilelements eingebracht. Diese Störung kann in Form von abwechselnd langen und kurzen Einschnitten, kann von paarweise abwechselnd langen und kurzen Einschnitten oder von teils geraden und teils abgewinkelt langen und kurzen Einschnitten, kann aber auch von kurzen Einschnitten Über einen Teilbereich nach Umfangstellung und daran anschließend durch unterschiedlich lange Einschnitte in Folge vorgesehen werden.

Der hler in Frage stehende Einschnitt weist eine Rillentiefe von

1/5 bis 4/5 der normalen Profiltiefe auf. Die Breite des Einschnitts 1st variabel und kann das 0,2 bis zu 2,5fache der E1nschn1tt1efe betragen.

Durch derart angeordnete und ausgebildete Einschnitte in den Profilelementen des Schulterbereichs wird zum einen die dem Schulterprof11-element eigene Schwingungsfrequenz geändert und zum anderen w1^rd die Anregungsfrequenz des Profilelements 1n der Aufstandsfläche gezielt beeinflußt.

Diese Maßnahme verk'ieiKert die Amplidirae Vef Ligenresönanz des Reifenunterbaus an jeder Stelle, an der sich ein Profilelement befindet und dadurch wird das insgesamte Abroll geräusch des Reifenprofils auf ein verhältnismäßig niedriges Geräuschniveau abgesenkt. Angestrebt wird, daß insgesamt ein weißes leises Rauschen beim Abroll geräusch erreicht wird.

Zusätzlich kann der Einschnitt In dem Profilelement mit einem an sich bekannten Feineinschnitt, der auch als Lamelle bezeichnet wird, kombiniert vorliegen. Der Feineinschnitt kann sich an den Einschnitt anschließen und/oder er kann sich In diesen hineinerstrecken, wobei der Feineinschnitt dann 1m E1nschn1ttgrund ausgebildet 1st. Durch diese weiteren Maßnahmen werden die Schwingungsfrequenzen der Profilelemente welter abgeändert und beeinflussen zusätzlich die Anregungs-

Intensität der Schwingungen 1n der jeweiligen Aufstandsfläche.

Die Einschnitte 1n den Profi!elementen mit gerade ausgebildeten Begrenzungskanten sind ebenfalls gerade t^d parallel zu diesen Kanten verlaufend ausgebildet. Die Einschnitte 1n den Profilelementen mit gewinkelten Begrenzungskanten sind teils gerade und parallel und mindestens zu einer dieser Begrenzungskanten parallel verlaufend ausgebildet. In Profilelementen mit gebogenen Begrenzungskanten sind auch die Einschnitte Im wesentlichen gebogen und parallel zu den Begrenzungskanten des Profilelements verlaufend ausgebildet.

z5 Die Neuerung wird an Hand von Äusführungsbeispielen erläutere. Es zeigt
Fig. 1 ein Laufflächenprofil (Ausschnitt) mit Schulterprof11-elementen, die teils längere und teils kürzere Einschnitte aufweisen,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A bis A 1n Flg. 1,

Fig. 3 die Einzelheit eines Schulterprofilelements mit einem rillen-

förmigen Einschnitt, der an der reifenmittigen Seite seine

Öffnung hat,

Fig. 4 die Einzelheit eines Schulterprofilelements mit einem rillenförmigen Einschnitt, der seine öffnung an der Schulterseite hat und bei dem sich ein Feineinschnitt zur Reifenmitte hin

anschließt,
Fig. 5 die Einzelheit eines Schulterprofilelements mit einem rillenfSrssigen Einschnitt und einem abgewandelt angeordneten Feineinschnitt,

Fig. 6 die Einzelheit ferries ainkfciförm+g ausgebildeten Schulterprofilelements mit einem rillenförmigen, geknickt ausgebildeten Einschnitt,

Fig. 7 die Einzelheit eines gebogen ausgebildeten Schulterprofilelements mit einem ebenfalls gebogen ausgebildeten, rillenförmigen Einschnitt und einem kombiniert vorliegenden Feineinschnitt,

Flg. 8 die Einzelheit eines weiteren Schulterprofilelements mit einer abgewandelten Anordnungs- und Ausbildungsform des Einschnitts, Fig. 9 eine Gruppe von In Umfangstellung angeordneten Schulterprofilelementen, die jeweils unterschiedlich lange Einschnitte aufweisen.

Das Laufflächenprofil 1 nach Flg. 1, das 1m Ausschnitt dargestellt 1st, besteht 1m wesentlichen aus einer zentralen Umfangsrippe 2, die seitliche Ausnehmungen 3 aufweist, die der Geräuschbeeinflussung dienen, und aus einer Vielzahl von Profilelementen 4, die 1n den Schulterbereichen angeordnet sind und aus Gründen einer vereinfachten Darstellung und Erläuterung als Rechteckblöcke dargestellt sind. Diese Profilelemente bilden je eine Laufflächenhälfte H_L, H_R beiderseits der Reifenmittenebene x-x. Diese Profil elemente sind von der zentralen Rippe 2 durch Umfangsrillen 5, und 5 getrennt und erstrecken sich schräg zur Mittenebene x-x unter einem Winkel QC vom LauffläcNenmittenbereich bis in den Schulterbereich S. Die Winkel anordnung kann 45° bis 90° ucträyen.

Anstelle einer Rippe können mehrere Umfangsrippen oder ein oder mehrere Blockreihen vorgesehen sein.

In jeder Laufflächenhälfte sind die Profi!elemente in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet und durch jeweils eine Querrille 6 begrenzt. Die Profilelemente sind in bestimmten, jedoch wählbaren Umfangstellungen t angeordnet, wobei die Abstände t«, t« von einem Profilelement zum anderen ungleich sein können. Des weiteren sind die Breiten b der Profilelemente unterschiedlich ausgebildet. Durch eine solche Grundanordnung der Profi!elemente wird bereits ein Geräuschfrequenzband gebildet, das aufgrund der unterschiedlichen Teilungslängen t das Frequenzniveau gegenüber dem mit aus gleichen Teilungslängen bestehenden Profi!elementen absenkt.

Um die bei einem rtfTlefrid¹ bewegten·'Fahrzeugluftreifen erzeugten Schallenergien des Profils über ein breites Frequenzband auszubreiten, werden zusätzlich die in den Profilelementen, Insbesondere in den Schulterbereichen, vorliegenden r1llenförm1gen Einschnitte unterschiedlich lang ausgebildet.

Das Laufflächenprofil 1 zeigt dies vereinfacht dargestellt durch teils lange, teils mittellange und teils kurze Rillen 7, wobei die lange Rille Rp die mittellange Rille R^ und die kurze Rille mit R_k angegeben 1st. Durch derartige, 1n der Länge unterschiedliche Profilelementeinschnitte werden die durch die unterschiedlichen Umfsngstsilungsr: erzielter. SchwiRgufsgsrescnanze?! zusätzlich gestört; Durch die Einschnitte werden die Amplituden der Eigenresonanzen der Profi!elemente geändert und in den Profilelementen der Umfangsteilung folgend gezielt 1n Frequenzen mit niedrigem und höherem Frequenzbereich unterteilt.Die Amplituden der Eigenresonanzen des die Profilelemente tragenden Unterbaus werden dadurch ebenfalls geändert. Lange Einschnitte verfugen Über eine Einschnittlänge von 1,0 bzw. 0,9 der Länge des ProfiIeIententes und kurze Einschnitte verfugen Über eine Länge von 0,1 der Länge des Profi!elements und die dazwischen liegenden Längen der Einschnitte sind variabel zwischen den vorgenannten beiden Grenzwerten.

Die 1n Umfangsrichtung in jeweiligen Querreihen vorliegenden Profiles elemente weicen in der Unken ProfilhSlfto H. im Profilelement 4. _. .._ _L ^

beispielsweise einen Einschnitt 7 mit einer Einschnittlänge von 75% der Profilelementlänge auf. Der in Umfangsrichtung folgende Block weist einen kurzen Einschnitt mit einer Länge von i5% der Profilelementlänge auf. Dieser Block weist in der Aufstandsfläche mit der Aufstandsbreite A, vgl. hierzu Fig. 2 den Querschnitt, keinen Einschnitt auf, so daß sich die kurze Einschnittlänge nur im Schulterbereich auswirkt. Der an Umfangsrichtung weitere Block 4₃ weist einen Einschnitt mit der Länge R, von 85% und der weiter folgende Block 4. eine Einschnittlänge mit 17% auf. Der weiter folgende Block 4_g weist eine Einschnittlänge R₁ von 65% und der weiter folgende Block 4~ eine

In I O

Einschnittlänge von 45% und der weiter folgende Block 4₇ eine Einschnittlänge von 85% auf.

• a * · at

• ·

J I i j J ' * * * *

Die in Umfangsr1chtuhg..'tn QuerricfAung^voy^fegenden Profile'emente weisen in der rechten Profilhälfte H_R Profi !elemente 4^ bis ^₇ mit vergleichbaren Einschnitten 7 auf, die jedoch mit anderen Einschnittlangen als die der Ihnen gegenüber angeordneten Profil elemente vorliegen.

Durch Ermitteln der Amplitude bei festgelegten Teilungslängen läßt sich die Anordnung und Ausbildung der Einschnitte jeweils so bestimmen, daß ein breites Frequenzband niedriger Frequenzen erhalten wird mit dem Ziel, nur ein leicht wahrnehmbares Rauschen 1m Abrollgeräusch zu erreichen.

Die weiteren Maßnahmen sind in den Figuren 3 bis 9 dargestellt und erläutert. Nach Fig. 3 Hegt ein Profilelement 8₃ mit einem Einschnitt 7' vor, dessen Öffnung an der re1fenm1tt1gen Seite x-x Hegt und der sich in Richtung der Schulter S erstreckt, jedoch vor dem Ende des ProfiIeIententes blind endet, Nach F1g. 4 weist das Profilelement 8. einen Einschnitt 7 auf, dessen Öffnung sich an der Schulterseite befindet und der in der Mitte des Profilelementes blind endet, hier jedoch einen weiteren Einschnitt in Form eines an sich bekannten Feineinschnitts 9 aufweist. Hierdurch wird der Einschnitt 7 als Rille mit einer Breite s und anschließend durch einen schmäleren und querschnittskleineren Feineinschnitt mit der Breite ss verlängert und stellt Insofern eine Störstelle mit zwei verschiedenen Frequenzen dar.

Bevorzugt sind die Einschnitte angenähert halb so tief wie die normale Profil tiefe zwischen den Profilelementen in den Hauptumfangs- Md Querrillen ausgebildet oder aber sie sind von der Reifenmitte bis zur Reifenschulter leicht abnehmend bis auf 1/5 der Profil tiefe ausgebildet. Die Breite s des Einschnitts kann 0,1 dieser Einschnittiefe betragen und bis zu 300X variieren, so daß je nach Breite des Profilelements auch «Ine breite Rille von bis zu 2,5 der Einschnittiefe vorliegen kann. Bevorzugte Breiten liegen zwischen 1,5 und 4mm.

Nach Fig. 5 liegt eine abgewandelte Form eines Einschnitts und eines Feineinschnitts vor. Die Feineinschnittöffnung befindet sich an der Schulterseite und endet blind im Profilelement. Der zusätzlich vorgesehene Feineinschnitt ist 1m Grund des Feineinschnitts ausgebildet und erstreckt sich über dessen endliche Länge weiter In das Profilelement hinein.

Nach Fig. 6 liegt eTri Wtnkel'fürnrig ausgeVtldetes Profilelement 8_ß vor, dessen Einschnitt 10 ebenfalls eine Winkel form aufweist. Der Einschnitt kann jedoch 1m Bereich der Knickstelle enden. Nach Fig. 7 liegt ein Profi!elemente 8, vor, das einen Feineinschnitt zeigt, der in der Mitte des Einschnitts beginnt und im Profilelement endet.

Der Feineinschnitt 1st teils im Grund des Einschnitts ausgebildet und erstreckt sich weiter in das Profilelement hinein und endet auch hier blind.

Nach Fig. 8 1st ein Profilelement 8_g dargestellt, das Winkelform aufweist und bei dem der Einschnitt ebenfalls winkelförmig ausgebildet ist.

Fig. 9 zeigt eine Gruppe von gebogen ausgebildeten Profi!elementen 8_g, die über im jeweiligen Profilelement unterschiedliche Einschnittlängen verfügt. Beispielsweise reicht der Einschnitt Im unteren Profilelement etwa bis zu der Stelle, an der sich die Reifenaufstandsflache befindet. Die Fläche F₁ ist daher frei von jeglicher Einschnittkante. Bei dem weiteren Profilelement ist die Aufstandsfläche F₂ mit zusätzlichen Kanten aus dem dort befindlichen, m1tt1g angeordneten Einschnitt versehen. In dem weiteren Profilelement 1st die Fläche F₃ Insgesamt durch einen über die gesamte Länge des Profi!elements verlaufenden Einschnitt unterteilt. In dem weiter folgenden Profilelement 1st ebenfalls die Fläche F₄ in der Aufstandsfläche durch die Kanten des Einschnittes unterteilt. Diese vier unterschiedlichen Einschnitte erzeugen unterschiedliche Eigenfrequenzen und bilden zusammen gesehen einen Teil eines Geräuschfrequenzbandes mit kurz aufeinanderfolgenden Eigenfrequenzen, deren Frequenzspitzen niedrig sind.

Durch die wie vorgeschriebenen, unterschiedlich lang ausgebildeten Einschnitte und/oder 1n Kombination angeordneten Fe1ne1nschn1tte kann gezielt 1n jedem Profilelement «In bestimmter Frequenzbereich 1m Frequenzband erzeugt und auf diese Art und Welse das Profi!geräusch beeinflußt werden.

Claims

Schutzansprüche:

1. Fahrzeugluftreifen 1n Radialbauart mit einer Radialkarkasse und einem gürtelverstärkten, profilierten Lauf streifen, bei den das Laufflächenprofil aus durch Längs- und Quer- bzw. Schrägrillen voneinander getrennten Profilelementen besteht, die Im Laufflächenbereich unter einem Orientierungswinkel & von 45° bis 90° zur Reifefinfttsifebene x-x angeordnet stud ma in bestf^ten, jedoch wählbaren Umfangsteilungen (t) vorliegen und wobei die Profilelements jeweils mindestens eiRsn Einschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (7, 7') in den nach Umfangsteilung ft) folgend angeordneten Profilelementen (4j, 4₂....) trnterschied-•ich lang ausgebildet sind und unterschiedlich lange Einschnitte über den Umfang unregelmäßig verteilt vorliegen, wobei die längste Einschnittlänge R_L 1,Ofach und die kürzeste Einschnittlänge R_R O.lfath Profilelementlänge R beträgt, gemessen von einer der beiden Profilelementendkanten, und daß die Einschnitte (7,7') rfllenförmig ausgebildet sind.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (7, 7¹) eine Tiefe (h) von 4/5 bis 1/5 der Profiltiefe (H) und eine Breite (s) von 0,2 h bis zu 2,5 h aufweist.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (7,7*) mit einem Fe1ne1nschn1tt (9) kombiniert vorliegt, wobei der Fe1neinschnitt an den Einschnitt anschließend ausgebildet und angeordnet und/oder sich 1n diesen hinein erstreckt, wobei der letztere dabei 1m Einschnittgrund ausgebildet 1st.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (7,7*) In den Profilelementen des Schulterbereichs (8₃ bis 8_g) mit geraden Begrenzungskanten gerade und parallel verlaufend ausgebildet und 1n den Profilelementen (8g, Bg) mit gewinkelten Begrenzungskanten gerade und parallel, mindestens jedoch zu einer der Begrenzungskanten parallel verlaufen** ausgebildet und 1n den Profilelementen (8,, 8») mit gebogen ausgebildeten Profil kanten im wesentlichen gebogen und parallel zu diesen Kanten verlaufend ausgebildet sind.