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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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
Nachteil der herkömmlichen
Notlaufstützkörper besteht
darin, dass die Wölbungen
im Ringkörper
im mittleren Bereich zwischen den Stützelementen angeordnet sind.
Diese Anordnung macht es erforderlich, das wellenförmige Profil
aus einem Ringrohling mit einem aufwändigen Drück-Roll-Umformverfahren herzustellen.
Bei diesem Umformprozess erfolgt zum einen eine Materialausdünnung des Ringkörpers, insbesondere
im Bereich der Wölbungen,
und zum anderen eine erhebliche Materialbeanspruchung der Schweißnaht, die
bei der Herstellung des Ringrohlings erforderlich ist. Beide Umstände besitzen
den Nachteil, dass sie zu einer Festigkeitsreduzierung des Notlaufstützkörpers führen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Notlaufstützkörper für einen
Luftreifen zu schaffen, der eine hohe Festigkeit aufweist.
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Gelöst wird
die Aufgabe gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch, dass der Notlaufstützkörper in
radialer Ausrichtung in den Randbereichen des Ringkörpers nach
radial außen
gerichtete Wölbungen
aufweist, auf denen sich der Notlaufstützkörper im Notlaufzustand abstützt.
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Ein
Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass der erfindungsgemäße Notlaufstützkörper eine hohe
Festigkeit aufweist. Durch die Anordnung der Wölbungen in den Randbereichen
des Ringkörpers entfällt nunmehr
der aufwändige
Umformprozess im mittleren Bereich des Ringkörpers. Beim erfindungsgemäßen Notlaufstützkörper wird
der Ringkörper
im mittleren Bereich lediglich leicht gebogen, wobei keine Materialausdünnung erfolgt.
Des Weiteren erfolgt die Krafteinleitung im Notlaufzustand in den
Randbereichen des Ringkörpers
und wird von dort direkt in die Stützelemente weitergeleitet.
Dadurch wird ebenfalls eine Festigkeitssteigerung des Notlaufstützkörpers und
Steigerung der Pannenlaufleistung erreicht.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der Ringkörper
aus einem metallischen Werkstoff besteht und der Bereich zwischen
den Randbereichen des Ringkörpers
keine wesentlichen Materialdehnungen und eine damit verbundene Materialausdünnung durch
einen Umformprozess aufweist. Materialdehnungen bzw. Materialausdünnungen
im Ringkörper
besitzen den Nachteil, dass sie zu einer Festigkeitsreduzierung
des Notlaufstützkörpers führen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Randbereiche des Ringkörpers
ringförmig
bordiert sind. Das ringförmige
Bordieren ist ein einfacher Umformprozess.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Randbereiche des Ringkörpers
ringförmig
nach radial innen bordiert sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der mittlere Bereich des Ringkörpers eine nach radial innen
gekrümmte
Wölbung
aufweist. Dadurch stützt
sich der Luftreifen im Notlaufzustand auf den beiden Wölbungen
im Randbereich des Ringkörpers
ab.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Randbereiche des Ringkörpers
ringförmig
nach radial außen
bordiert sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass der mittlere Bereich des Ringkörpers eine nach radial außen gekrümmte Wölbung aufweist.
Auf diese Weise besitzt der Notlaufstützkörper insgesamt drei Auflageflächen für den Luftreifen
im Notlaufzustand, wodurch eine bessere Fahrstabilität erreicht
wird.
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Anhand
eines Ausführungsbeispiels
soll die Erfindung näher
erläutert
werden.
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Es
zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Notlaufstützkörper mit
kreisförmigen
nach radial innen gerichteten Bordierungen im Randbereich des Ringkörpers und
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2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Notlaufstützkörpers, bei dem
die Randbereiche des Ringkörpers
nach radial außen
bordiert sind.
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Die 1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Notlaufstützkörper 1 als
Radialschnitt. Der Notlaufstützkörper 1,
der rotationssymmetrisch ist, ist im Reifenhohlraum eines nicht
dargestellten Luftreifens angeordnet und stützt sich über die beiden ringförmigen Stützelemente 2a und 2b auf
einer herkömmlichen
Fahrzeugfelge ab. Der Notlaufstützkörper 1 besteht
im Wesentlichen aus den beiden Stützelementen 2a und 2b sowie
dem schalenförmigen
Ringkörper 3.
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Der
metallische Ringkörper 3 ist
koaxial zur axialen Achse der Felge angeordnet, die mit der axialen
Achse des Notlaufstützkörpers und
des Ringkörpers 3 zusammenfällt.
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Der
Ringkörper 3 wird
mit einer herkömmlichen
Bordierungsvorrichtung hergestellt. Das Ausgangswerkstück ist ein
kreisförmiger
Ringrohling, der an den gegenüberliegenden
Enden verschweißt wird.
Anschließend
wird der Ringrohling auf beiden Seiten kreisförmig über seinen gesamten Umfang bordiert,
so dass dieser in seinen axialen Randbereichen 4 und 5 die
in der Figur dargestellte kreisförmige
Querschnittskontur erhält.
Anschließend
erhält der
Ringkörper 3 im
mittleren Bereich 7 eine leicht nach radial innen gerichtete
Wölbung.
Diese Wölbung
könnte
ebenfalls nach radial innen gewölbt sein.
In der Figur ist die Richtung radial innen mit dem Bezugszeichen 8 versehen,
wohingegen die Richtung radial außen das Bezugszeichen 9 besitzt.
Der Ringkörper 3 besitzt
durch den Umformungsprozess in den Randbereichen jeweils nach radial
außen
gerichtete Wölbungen,
auf denen sich der Luftreifen im Notlaufzustand abstützt. Die
kreisförmigen
Bordierungen 6 können
in verschiedenen Ausführungsvarianten
dadurch variiert werden, dass sie einen größeren oder kleineren Bordierungsdurchmesser
erhalten. Die beiden Bordierungen 6 können auf jeder Seite unterschiedlich
ausgeformt sein, so daß sich
ein unsymmetrischer Ringkörper 3 ergibt.
Dies kann beim Montageprozeß oder
bei starkem Radsturz vorteilhaft sein.
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Grundsätzlich ist
eine Löt-
oder Schweißverbindung
der Bordierungen 6 denkbar, so daß eine weitere Festigkeitssteigerung
erreicht wird.
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Grundsätzlich kann
die Bordierung 6 zum Zwecke einer Flanschverbindung mit
einem geeigneten Metallstück 10 ausgefüllt werden.
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Das
Metallstück 10 verbindet
mittels einer Gewindeverbindung die gegenüberliegenden Enden des Ringkörpers zu
einem geschlossenen Ringkörper 3.
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Die 2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Notlaufstützkörpers 1. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Ringkörper 3 so
ausgebildet, dass die Randbereiche 4 und 5 des Ringkörpers 3 kreisförmig nach
radial außen
bordiert sind. Im mittleren Bereich 7 weist der Ringkörper 3 eine
nach radial außen
gekrümmte
Wölbung
auf, die im Notlaufzustand des Fahrzeugrades neben den Randbereichen 4 und 5 eine
zusätzliche
Stützfläche darstellt.
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- 1
- Notlaufstützkörper
- 2a,
2b
- Stützelemente
- 3
- Ringkörper
- 4,
5
- linker
und rechter axial äußerer Randbereich
des Ringkörpers
- 6
- kreisförmige Bordierung
- 7
- mittlerer
Bereich des Ringkörpers
- 8
- radial
innen
- 9
- radial
außen
- 10
- Metallstück für Verbindungsflansch
- 11
- Löt- oder
Schweißverbindung