DE102004013517A1 - Motor vehicle wheel and tire unit has ring-shaped emergency running platform with weld seam between free ends angled to wheel axis or forming a curve - Google Patents

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Abstract

The wheel has a ring-shaped emergency platform carried at both outer axial ends by ring-shaped supports resting on the rim. The ring-shaped shell(3) forming the emergency platform has a weld seam(7) which, when viewed from above, forms either an angle (alpha ) greater than 0[deg] with the axial direction(4) or has the shape of a curved line comprising one or more curved sections. The angle(alpha ) between the weld seam(7) and the axial direction is 30-70[deg]. Curved weld seams form a sine wave. Welding is performed by a laser or a WIG welding (shielded inert gas welding) method. An independent claim is included for a process for manufacturing a shell-like metal ring(3) for an emergency running platform which involves: a) bending a metal strip to form a ring with two free ends(11,12); b) closing the open ring by welding along the free ends and c) shaping the closed ring to form a shell-like ring with a wave-shaped cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einem auf einer Radfelge befestigten Luftreifen und einem Notlaufstützkörper, der als schalenförmiger Ringkörper ausgebildet ist und sich mit seinen beiden axial äußeren Randbereichen über ringförmige Stützelemente auf der Radfelge abstützt.The The invention relates to a vehicle wheel with one on a wheel rim attached pneumatic tire and a Notlaufstützkörper, which is designed as a cup-shaped annular body is and with its two axially outer edge regions via annular support elements supported on the wheel rim.

Ein wesentlicher Nachteil von schlauchlosen Luftreifen ist das mögliche Auftreten einer Undichtigkeit, wodurch der Luftdruck im Reifen abfällt und der Reifen kollabiert. Bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit kann das plötzliche Entweichen der Luft im Reifen zu gefährlichen Situationen führen, in denen der Fahrer die Kontrolle über sein Fahrzeug verliert. Ferner kann der Reifen bei einem Druckverlust dadurch beschädigt werden, dass die Fahrzeugfelge sich in die Innenseele und darüber liegende Lagen einschneidet.One major disadvantage of tubeless pneumatic tires is the possible occurrence a leak, causing the air pressure in the tire drops and the tire collapses. At a high vehicle speed can the sudden Escape the air in the tire to cause dangerous situations in which the driver is in control loses his vehicle. Further, the tire may be at a pressure loss damaged by it be that the vehicle rim in the inner soul and overlying Cuts in layers.

Für Luftreifen sind verschiedene Notlaufstützkörper-Systeme bekannt. Die DE 197 07 090 A1 offenbart ein Fahrzeugrad mit einem innerhalb des Luftreifenhohlraumes auf der Felge abgestützten Notlaufstützkörper, der aus einem schalenförmigen Ringkörper gebildet wird. Der Notlaufstützkörper wird über ein oder mehrere Stützelemente auf der Felge abgestützt. Die Stützelemente gehen dabei in den schalenförmigen Ringkörper über und sind entweder ein Teil desselben oder bestehen aus einem im Vergleich zum schalenförmigen Ringkörper anderen Werkstoff.For pneumatic tires, various emergency running support systems are known. The DE 197 07 090 A1 discloses a vehicle wheel having a run-flat support body supported on the rim within the pneumatic tire cavity and formed of a cup-shaped ring body. The runflat support body is supported by one or more support elements on the rim. The support elements go over into the cup-shaped annular body and are either part of the same or consist of a different material compared to the cup-shaped annular body.

In der DE 198 25 311 C1 ist ein anderes Notlaufstützkörpersystem offenbart, bei dem ein schalenförmiger Ringkörper innerhalb des Luftreifenhohlraumes angeordnet ist. Die beiden axial äußeren Randbereiche des Notlaufstützkörpers stützen sich über zwei elastische ringförmige Stützelemente auf der Felge ab. Die Stützelemente besitzen in radialer sowie axialer Richtung unterschiedliche Elastizitätskennwerte und sind mit dem metallischen Notlaufstützkörper stoffschlüssig verbunden. Der Notlaufstützkörper ist ferner als geschlitzter Ringkörper mit einem in axialer Richtung verlaufenden Öffnungsschlitz ausgebildet, wodurch die Montage auf die Felge ermöglicht wird. Der Notlaufstützkörper wird im Bereich des Öffnungsschlitzes auseinandergezogen und anschließend in den Reifenhohlraum hineingedreht. Der Öffnungsschlitz wird danach über einen oder mehrere Flansche verbunden.In the DE 198 25 311 C1 there is disclosed another runflat support system in which a cup-shaped ring body is disposed within the pneumatic tire cavity. The two axially outer edge regions of the emergency running support are supported by two elastic annular support elements on the rim. The support elements have different elasticity characteristics in the radial and axial directions and are connected in a material-locking manner to the metallic emergency running support body. The run flat support body is further formed as a slotted ring body with an opening slot extending in the axial direction, whereby the mounting on the rim is made possible. The runflat support body is pulled apart in the region of the opening slot and then screwed into the tire cavity. The opening slot is then connected via one or more flanges.

Bei einteiligen Notlaufstützkörpern ohne Flansche kann hingegen das Problem auftreten, dass diese Notlaufstützkörper eine axial ausgerichtete Verbindungsnaht aufweisen, die im Pannenfall eine Schwachstelle darstellen kann. Bei einer hohen Belastung des Notlaufstützkörpers im Pannenfall kann der Fall eintreten, dass der Notlaufstützkörper an dieser Verbindungsstelle versagt. Des Weiteren ist diese Verbindungsstelle bei der Herstellung des metallischen Ringkörpers einer hohen Belastung ausgesetzt, die ggf. zu einem Ausschuss des Ringkörper-Zwischenproduktes führen kann.at one-piece runflat support bodies without flanges However, the problem may occur that these runflat support a axially aligned seam, which in case of breakdown a Vulnerability. At a high load of the emergency running support in the In the event of a breakdown, it is possible for the emergency running support to engage this connection point fails. Furthermore, this connection point exposed to a high load in the manufacture of the metallic ring body, which may possibly lead to a reject of the ring-body intermediate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Notlaufstützkörper für einen Luftreifen mit einer hohen Festigkeit zu schaffen.Of the Invention is the object of an emergency running support for a To create pneumatic tires with a high strength.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch, dass der Ringkörper eine Schweißnaht aufweist, wobei die Schweißnaht in der Aufsicht mit der axialen Achse des Ringkörpers einen Winkel größer als 0° bildet oder die Schweißnaht in der Aufsicht in Form einer Kurvenlinie mit mindestens einer Krümmung verläuft.Is solved the task according to the characterizing Characteristics of claim 1, characterized in that the annular body a Weld having, wherein the weld in the plan view with the axial axis of the annular body an angle greater than 0 ° forms or the weld in the plan view in the form of a curved line with at least one curvature.

Ein Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass der erfindungsgemäße Notlaufstützkörper eine hohe Festigkeit aufweist. Durch den schrägen bzw. nichtlinearen Verlauf der Schweißnaht besitzt die Verbindungsstelle im Ringkörper sehr gute Festigkeitseigenschaften, wobei die beim Umformprozess auftretenden Spannungsspitzen wesentlich gleichmäßiger auf die Umfangsfläche des Ringkörpers verteilt werden. Dadurch entsteht bei der Herstellung des metallischen Ringkörpers weniger Ausschuss. Im Pannenfall ergeben sich für die Festigkeit des Notlaufstützkörpers analoge Vorteile. Die im Betriebszustand des Notlaufstützkörpers auftretenden Spannungsspitzen werden wiederum gleichmäßiger über die Umfangsfläche des Ringkörpers verteilt, wodurch der Notlaufstützkörper insgesamt eine höhere Pannenlaufleistung besitzt.One The advantage is in particular to be seen in that the emergency running support according to the invention a high Has strength. Due to the oblique or non-linear course the weld has the joint in the ring body very good strength properties, wherein the voltage peaks occurring during the forming process substantially more evenly the peripheral surface of the ring body be distributed. This results in the production of the metallic ring body less committee. In the event of a breakdown, the stability of the emergency running support is analogous Advantages. The voltage peaks occurring in the operating state of the emergency running support body become even more uniform over the peripheral surface of the ring body distributed, causing the runflat support body in total a higher one Has breakdown performance.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen der Schweißnaht und der axialen Achse zwischen 30° und 70° beträgt. Dieser Winkelbereich lässt sich bei der Herstellung des Ringkörpers einfach realisieren und bietet eine ausreichende Festigkeitssteigerung des Notlaufstützkörpers.In an advantageous embodiment of the invention is provided that the angle between the weld and the axial axis between 30 ° and 70 °. This Angle range leaves easy to implement in the manufacture of the ring body and offers a sufficient increase in strength of the emergency running support.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schweißnaht in der Aufsicht in Form einer Sinuskurve verläuft.In a further advantageous embodiment of the invention is provided that the weld is in the supervision in the form of a sinusoid runs.

Auf diese Weise wird das wellenförmige Querschnittsprofil des Notlaufstützkörpers nachgebildet, so dass sich beim Umformprozess optimale Dehnungen des Ringkörpers einstellen können.On this way, the wave-shaped cross-sectional profile of the emergency running support model, so that optimum deformation of the ring body is achieved during the forming process can.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schweißnaht durch ein Laserschweißverfahren oder ein WIG-Schweißverfahren erzeugt wird.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the weld produced by a laser welding method or a TIG welding method.

Diese An der Verschweißungen bieten ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften.These At the welds offer excellent strength properties.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:Based an embodiment the invention should be closer explained become. Show it:

1 ein Fahrzeugrad mit erfindungsgemäßem Notlaufstützkörper als Radialschnitt, 1 a vehicle wheel with inventive emergency running support as a radial section,

2 eine Aufsicht des Ringkörpers ohne Stützelemente mit einer winkligen Schweißnaht, 2 a plan view of the ring body without support elements with an angular weld,

3 eine Aufsicht des Ringkörpers ohne Stützelemente mit einer Schweißnaht in Form einer Sinuskurve. 3 a plan view of the ring body without support elements with a weld in the form of a sinusoid.

1 zeigt ein Fahrzeugrad mit erfindungsgemäßem Notlaufstützkörper 1 als Radialschnitt. Der Notlaufstützkörper 1, der rotationssymmetrisch ist, ist im Reifenhohlraum 8 des Luftreifens 9 angeordnet und stützt sich über die beiden ringförmigen Stützelemente 2a und 2b auf einer herkömmlichen Fahrzeugfelge 10 ab. Der Notlaufstützkörper 1 besteht im Wesentlichen aus den beiden Stützelementen 2a und 2b sowie dem schalenförmigen Ringkörper 3 mit einem wellenförmigen Querschnittsprofil. Der metallische Ringkörper 3 ist koaxial zur axialen Achse 4 der Felge 10 angeordnet, die mit der axialen Achse des Notlaufstützkörpers 1 und des Ringkörpers 3 zusammenfällt. 1 shows a vehicle with inventive runflat body 1 as a radial section. The emergency running support 1 , which is rotationally symmetric, is in the tire cavity 8th of the pneumatic tire 9 arranged and supported by the two annular support elements 2a and 2 B on a conventional vehicle rim 10 from. The emergency running support 1 consists essentially of the two support elements 2a and 2 B and the cup-shaped ring body 3 with a wave-shaped cross-sectional profile. The metallic ring body 3 is coaxial with the axial axis 4 the rim 10 arranged with the axial axis of the emergency running support 1 and the ring body 3 coincides.

Die 2 zeigt eine Aufsicht des Ringkörpers 3 ohne Stützelemente mit der winklig liegenden Schweißnaht 7. Die Schweißnaht 7 verbindet die bei der Herstellung freien Enden 11 und 12 zu dem geschlossenen Ringkörper 3. Zwischen der axialen Achse 4 und der Schweißnaht 7 wird der Winkel α eingeschlossen, der bei diesem Ausführungsbeispiel 45° beträgt und vorzugsweise zwischen 30 und 70° liegen sollte. Bei der Herstellung des Ringkörpers 3 ist ein metallisches Streifenmaterial das Ausgangsmaterial, welches über ein Rundbiegen in die in der 2 dargestellten Form gebogen wird. Anschließend werden die freien Enden 11 und 12 mit der Schweißnaht 7 versehen, so dass ein geschlossener Ringrohling entsteht. Über einen Umformprozess wird sodann der Ringkörper 3 mit einem Querschnittsprofil versehen, so dass der Ringkörper 3 die in 1 dargestellte Kontur erhält. Als Umformprozess ist vorzugsweise ein Rollformverfahren einzusetzen, bei dem von der Innenseite des geschlossenen Ringkörpers 3 mit Druckrollen das gewellte Querschnittsprofil erzeugt wird. Bei dem in der 1 und 2 dargestellten Notlaufstützkörper 1 besteht ein wesentlicher Vorteil u.a. darin, dass dieser keine Verbindungselemente aufweist, die hingegen bei Notlaufstützkörpern mit einem axialen Öffnungsschlitz erforderlich sind.The 2 shows a plan view of the ring body 3 without support elements with the angular weld 7 , The weld 7 connects the free ends during manufacture 11 and 12 to the closed ring body 3 , Between the axial axis 4 and the weld 7 the angle α is included, which in this embodiment is 45 ° and should preferably be between 30 and 70 °. In the manufacture of the ring body 3 is a metallic strip material, the starting material, which is a round bending in the in 2 is bent shown shape. Then the free ends 11 and 12 with the weld 7 provided so that a closed ring blank is formed. About a forming process then the ring body 3 provided with a cross-sectional profile, so that the annular body 3 in the 1 receives shown contour. As a forming process is preferably to use a roll forming process, in which from the inside of the closed ring body 3 with pressure rollers the corrugated cross-sectional profile is generated. In the in the 1 and 2 illustrated emergency running support 1 There is a significant advantage, inter alia, that it has no fasteners, however, are required in emergency running support bodies with an axial opening slot.

Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ringkörpers 3 ohne Stützelemente mit einer Schweißnaht 7 in Form einer Sinuskurve. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Schweißnaht mehrere Krümmungen, die dazu beitragen, die bei der Umformung auftretenden Spannungsspitzen gleichmäßiger zu verteilen, wodurch eine Festigkeitssteigerung des Notlaufstützkörpers erreicht wird. Die Schweißnahtlage kann den beim Umformprozeß variierenden Spannungszuständen optimal angepaßt werden. Außer der dargestellten Kurvenform sind auch aneinandergesetzte Parabeln, Ellipsen oder allgemeine Spline-Funktionen denkbar.The 3 shows a further embodiment of the ring body 3 without support elements with a weld 7 in the form of a sinusoid. In this embodiment, the weld has a plurality of bends, which help to distribute the stress peaks occurring during the deformation more uniformly, whereby an increase in strength of the emergency running support body is achieved. The weld seam position can be optimally adapted to the varying voltage states during the forming process. In addition to the illustrated waveform also juxtaposed parabolas, ellipses or general spline functions are conceivable.

11
Notlaufstützkörperrun-flat
2a,2b2a, 2b
Stützelementesupport elements
33
Ringkörperring body
44
axiale Achse der Felge, des Notlaufstützkörper und des Ringkörpersaxial Axle of rim, runflat support body and of the ring body
5,65.6
nach radial außen gekrümmte Wölbungen des Ringkörpersto radially outside curved Vaults of the ring body
77
SchweißnahtWeld
88th
Reifenhohlraumtire cavity
99
Luftreifentire
1010
Fahrzeugfelgevehicle rim
1111
freies Ende des Ringkörpersfree End of the ring body
1212
freies Ende des Ringkörpersfree End of the ring body
αα
Winkel zwischen axialen Achse und Schweißnahtangle between axial axis and weld

Claims (5)

Fahrzeugrad mit einem auf einer Radfelge befestigten Luftreifen und einem Notlaufstützkörper, der als schalenförmiger Ringkörper ausgebildet ist und sich mit seinen beiden axial äußeren Randbereichen über ringförmige Stützelemente auf der Radfelge abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (3) eine Schweißnaht (7) aufweist, wobei die Schweißnaht (7) in der Aufsicht mit der axialen Achse (4) des Ringkörpers (3) einen Winkel (α) größer als 0° bildet oder die Schweißnaht (7) in der Aufsicht in Form einer Kurvenlinie mit mindestens einer Krümmung verläuft.Vehicle wheel with a pneumatic tire fastened on a wheel rim and an emergency running support body, which is designed as a shell-shaped annular body and is supported with its two axially outer edge regions via annular support elements on the wheel rim, characterized in that the annular body ( 3 ) a weld ( 7 ), wherein the weld ( 7 ) in the plan view with the axial axis ( 4 ) of the ring body ( 3 ) forms an angle (α) greater than 0 ° or the weld ( 7 ) in the plan view in the form of a curved line with at least one curvature. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zwischen der Schweißnaht (7) und der axialen Achse (4) zwischen 30° und 70° beträgt.Vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the angle (α) between the weld ( 7 ) and the axial axis ( 4 ) is between 30 ° and 70 °. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (7) in der Aufsicht in Form einer Sinuskurve verläuft.Vehicle wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the weld seam ( 7 ) in the supervision in the form of a sinusoid. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (7) durch ein Laserschweißverfahren oder ein WIG-Schweißverfahren erzeugt wird.Vehicle wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the weld ( 7 ) is produced by a laser welding method or a TIG welding method. Verfahren zur Herstellung eines schalenförmigen metallischen Ringkörpers (3) für einen Notlaufstützkörper (1) für Luftreifen (9), mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines metallischen Streifenmaterials zur Bildung des Rinkörpers (3) – Rundbiegen des Streifenmaterials zu einem offenen Ringkörper mit zwei freien Enden (11,12) – Schließen des offenen Ringkörpers (3) durch Setzen einer Schweißnaht (7) entlang der freien Enden des Ringkörpers (11,12) – Umformen des geschlossenen Ringkörpers (3) zu einem schalenförmigen Ringkörper (3) mit einem wellenförmigen Querschnittsprofil.Method for producing a cup-shaped metallic annular body ( 3 ) for an emergency running support ( 1 ) for pneumatic tires ( 9 ), comprising the following steps: - providing a metallic strip material for forming the Rink body ( 3 ) - Bending the strip material to an open ring body with two free ends ( 11 . 12 ) - closing the open ring body ( 3 ) by setting a weld ( 7 ) along the free ends of the ring body ( 11 . 12 ) - Forming the closed ring body ( 3 ) to a bowl-shaped annular body ( 3 ) with a wave-shaped cross-sectional profile.
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