-
Die Erfindung betrifft eine Felge für ein pneumatisches Fahrzeugrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 sowie ein Fahrzeugrad mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 10.
-
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Reifendrucksensorik mittels eines Trägers an einer Felge eines Fahrzeugrads zu befestigen beziehungsweise ein einstückig als Träger ausgebildetes Gehäuse für eine Reifendrucksensorik an einer Felge eines Fahrzeugrads festzulegen, wobei der Träger/das Gehäuse mit einer ersten Eingriffskontur und einer zweiten Eingriffskontur ausgestattet ist. Die beiden Eingriffskonturen können nun zum Festlegen des Trägers/Gehäuses an einer Felge eines pneumatischen Fahrzeugrads mit dazu komplementären Haltekonturen der Felge in Eingriff gebracht werden. Zur einfacheren Lesbarkeit wird im Nachfolgenden auf die Ausführung mit separatem Träger Bezug genommen, wobei die einstückige Ausführung von Träger und Sensorgehäuse ebenfalls umfasst ist.
-
Aus der gattungsbildenden
DE 10 2011 108 862 A1 geht eine Reifendrucksensorik hervor, die mittels eines Trägers an einer Felge eines pneumatischen Fahrzeugrads festgelegt ist. Ferner offenbart die Druckschrift, dass die erste Eingriffskontur des Trägers mit einer dazu komplementären ersten Haltekontur, die sich im Bereich der Schulter der Felge befindet, in Eingriff gebracht ist, während die zweite Eingriffskontur mit einer dazu komplementären zweiten Haltekontur in Eingriff steht, die im Bereich des Felgenbetts vorhanden ist.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Anordnung und eine Felge der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine verbesserte und stärkere Fixierung sowie eine einfache und somit preiswert realisierbare Festlegung der Reifendrucksensorik an der Felge auszeichnet.
-
Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem durch die Merkmalskombination des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst, wonach erfindungsgemäß beide Haltekonturen in der Schulter eingebracht sind. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Schulter der Felge eine ausreichende Wandstärke aufweist, so dass das Einbringen der Haltekonturen, insbesondere der zweiten Haltekontur, keine unzulässige Materialschwächung in der Felge verursacht. Vorzugsweise sind die Haltekonturen und die hierzu komplementären Eingriffskonturen gezielt so aufeinander abzustimmen, dass die benötigten Haltekräfte, zum Halten des Trägers und des daran angeordneten Reifendrucksensors, auch für hohe Raddrehzahlen sichergestellt sind. Einen weiteren Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, dass die an der Felge radial wirkende Zentrifugalkraft den Träger beziehungsweise das einstückig als Träger geformte Gehäuse des Reifendrucksensors mit zunehmender Radbeschleunigung an der Felge festlegt. Ein pneumatisches Fahrzeugrad umfasst im Wesentlichen eine Felge und einen darauf aufgezogenen und mit einem gasförmigen Medium (Luft oder Stickstoff) gefüllten Reifen. Zum Einbringen des Mediums in den Reifen ist ein Ventil vorgesehen, welches somit kostengünstig als Gummiventil ausgeführt werden kann. Dadurch, dass das Gummiventil gegenüber einem Metallventil ein geringeres Gewicht aufweist, reduziert sich zudem eine durch das Einbringen der Reifendrucksensorik verursachte Felgenunwucht. Des Weiteren ist es außerdem vorteilhaft, dass die Reifendrucksensorik räumlich vom Ventil getrennt angeordnet werden kann. Dadurch wird einerseits auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, also bei hohen Drehzahlen der Reifen eine ausreichende Befestigung für die Reifendrucksensorik gewährleistet und andererseits die Dichtheit zwischen Felge und Ventil sichergestellt.
-
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Eine wirtschaftliche Herstellung der Felge zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Haltekontur in einem Herstellungsprozess, insbesondere beim Gießen der Felge erzeugt ist. Dadurch, dass die erste Haltekontur eine taschenförmige Ausnehmung ist, kann in der Felgenherstellung Werkstoff eingespart werden. Vorzugsweise wird die Ausnehmung bereits während des Gießprozesses in die Felge eingebracht. Alternativ kann die Ausnehmung durch eine mechanische Nachbearbeitung der Felge eingebracht werden. Ein weiterer Vorteil der beim Gießen eingebrachten Ausnehmung ist, dass auf vorhandene Fertigungseinrichtungen zurückgegriffen werden kann, was sich weiterhin positiv auf die Herstellungskosten der Felge auswirkt. Für deren Produktion kann das Werkzeug, mit welchem bereits herkömmliche Felgen gefertigt werden, um eine die Ausnehmung bildende Werkzeugausformung ergänzt werden, wodurch günstige Werkezugkosten erzielt werden. Dadurch, dass die Ausformung im Wesentlichen frei am Werkzeug positioniert werden kann, ist auch die korrespondierende Ausnehmung an der Felge frei positionierbar. Vorzugsweise wird die Ausnehmung an der äußeren (Schräg)Schulter, also zwischen Hump und Tiefbett, sowie in der Nähe zum Ventilloch angeordnet. Bei der Rad-/Reifenmontage, insbesondere beim Befestigen des Ventils an der Felge, kann in vorteilhafterweise bereits erkannt werden, ob für die vorliegende Felge eine Reifendrucksensorik vorgesehen ist. Entsprechend kann der Monteur diese sodann an der Felge anordnen. Da bei diesem Montageschritt die Felge bereits vom Monteur in die für ihn passende Bearbeitungsposition gebracht wurde, wird ein weiterer Vorteil darin gesehen, dass beim Befestigen der Reifendrucksensorik die Felge nicht erneut bewegt werden muss.
-
Für die kostengünstige Herstellung einer erfindungsgemäßen Felge ist es vorteilhaft diese zu gießen und dabei zumindest eine der Haltekonturen in diesem Herstellungsschritt zu berücksichtigen. Um das Auswerfen der gegossenen Felge aus dem Werkzeug auf einfache Art und Weise zu ermöglichen, sind Entformungsschrägen zweckmäßig. Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung wird daher vorgeschlagen, dass sich die erste Haltekontur in Richtung einer Rotationsachse der Felge verjüngt. Ferner soll die Verjüngung eine Entformungsschräge von 10° bis 30°, insbesondere von 20° aufweisen, wodurch sich die Felge besonders einfach aus dem Werkzeug entnehmen lässt.
-
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Haltekontur eine Bewegung des Trägers in eine axiale Felgenrichtung und/oder in eine tangentiale Felgenrichtung begrenzt. Da die Orientierung der axialen Felgenrichtung der Orientierung der Rotationsachse der Felge entspricht, stützt eine Begrenzung der Trägerbewegung in dieser Richtung in vorteilhafterweise die Reifendrucksensorik gegenüber den im Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftretenden Beschleunigungs- und Verzögerungskräften ab. Des Weiteren ermöglicht die tangentiale Begrenzung der Trägerbewegung eine Abstützung der Reifendrucksensorik gegenüber den durch Lenk-, Brems- und Beschleunigungsbewegungen verursachten Kräften.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht die erste Haltekontur die Begrenzung der Bewegung des Trägers durch einen sich in axialer Felgenrichtung erstreckenden Hinterschnitt. Der in einer Draufsicht schwalbenschwanzförmig ausgebildete Hinterschnitt ermöglicht auf einfache Art und Weise eine sichere und kostengünstige Festlegung des Trägers an der Felge mittels Formschluss.
-
Für eine sichere und kostengünstige Festlegung des Trägers an der Felge ist es zudem vorteilhaft, wenn die zweite Haltekontur eine im Herstellungsprozess der Felge erzeugte Nut, insbesondere eine umlaufende Nut ist. Die Nut kann durch eine mechanische Bearbeitung, beispielsweise durch Drehen oder Fräsen in die Felge eingebracht werden, wobei deren Berücksichtigung im Gießprozess ebenfalls denkbar ist. Vorzugsweise ist die Nut an der Schulter der Felge umlaufend eingebracht. Vorteilhaft ist dabei, dass bei einer mechanischen Bearbeitung der Felge, über den gesamten Felgenumfang die gleiche Menge an Werkstoff abgetragen wird, so dass keine nutbedingte Unwucht an der Felge erzeugt wird. Alternativ kann die Nut lediglich partiell an der Felge eingebracht werden, wodurch sich die Bearbeitungszeit der Felge reduziert. Dabei ist die partielle Nut korrespondierend zu der ersten Haltekontur ausgeführt, so dass der Träger kompakt gehalten werden kann und das Festlegen des Trägers überhaupt ermöglicht wird. Zum Ausgleich der nutbedingten Unwucht kann eine Werkstoffmengenerhöhung, zum Auswuchten der Felge vorgesehen sein. Bei der Herstellung einer derart ausgewuchteten Felge ist es – unabhängig von einer partiellen Nut – vorteilhaft, das Gewicht der Reifendrucksensorik sowie dessen Träger beim Einbringen der Werkstoffmengenerhöhung bereits zu berücksichtigen.
-
Als vorteilhaft erweist sich außerdem, dass die zweite Haltekontur eine Bewegung des Trägers in radialer Felgenrichtung begrenzt. Vorzugsweise stehen der Träger und die zweite Haltekontur kraftschlüssig miteinander in Eingriff. Hierdurch kann die fliehkraftbedingte Abhebung der Reifendrucksensorik von der Felge sicher vermieden werden. Weiterhin kann auf eine konvexe Ausbildung des aus dem Stand der Technik bekannten Trägers verzichtet werden.
-
Ein weiterer Vorteil wir darin gesehen, dass der Träger eine zur ersten Haltekontur komplementäre und in diese eingreifende erste Eingriffskontur und eine zur zweiten Haltekontur komplementäre und in diese eingreifende zweite Eingriffskontur aufweist, wodurch der Träger an der Felge sicher festgelegt werden kann. Des Weiteren ist hierdurch eine schnelle und kostengünstige Rädermontage erzielbar, da die Reifendrucksensorik lediglich an der Felge festgeklemmt wird. Ein weiterer Vorteil ist die Lösbarkeit dieser Klemmverbindung. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise die Reifendrucksensorik von der Felge genommen werden, wodurch beispielsweise Wartungskosten gering gehalten werden können.
-
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 Einen Träger mit daran angeordneter Reifendrucksensorik,
-
2 die Reifendrucksensorik im Einbauzustand an einer Felge, und
-
3 ein Schnittbild der Reifendrucksensorik im Einbauzustand an einer Felge.
-
1 zeigt eine Reifendrucksensorik 1 für ein Fahrzeugrad, die mittels einer Schraube 2 lösbar an einem Träger 3 befestigt ist. Alternativ können das Gehäuse der Reifendrucksensorik 1 und der Träger 3 ein einstückiges Bauteil bilden. Die Reifendrucksensorik 1 umfasst wenigstens einen Drucksensor, mit dessen Hilfe ein Reifendruck innerhalb eines mit einem gasförmigen Medium gefüllten Reifen sensierbar ist. Die Reifendrucksensorik 1 kann außerdem einen elektromagnetischen Transmitter aufweisen, mit dessen Hilfe die ermittelten Druckwerte bzw. die zugehörigen Drucksignale einem geeigneten, außerhalb eines Fahrzeugrads angeordneten Empfänger übermittelt werden können. Des Weiteren kann die Reifendrucksensorik 1 zumindest einen Temperatursensor aufweisen, um die Lufttemperatur im Reifen zu erfassen. Auch die Reifentemperatur kann über die Transmitter- oder Transpondereinrichtung übertragen werden, um sie bei der Ermittlung eines Reifenzustands zu berücksichtigen.
-
Der Träger 3 kann durch ein Federelement gebildet sein. Das Federelement kann beispielsweise als Bügelfeder, insbesondere mit Hilfe eines Drahtkörpers, oder als Blattfeder, insbesondere mit Hilfe eines Blechkörpers, realisiert sein. Ferner kann das Federelement aus einem Kunststoff, beispielsweise aus CFK oder GFK gefertigt sein.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Träger 3 zu zwei Schenkel 4, 5 geformt, wobei am ersten Schenkel 4 die Reifendrucksensorik 1 angeschraubt ist. Demgegenüber ist der zweite Schenkel 5 derart ausgebildet, dass dieser den Träger 3 und mithin die Reifensensorik 1 an einer Felge 6 des Fahrzeugrads festlegt. Zu diesem Zweck weist der zweite Schenkel 5 eine erste Eingriffskontur 7 und eine zweite Eingriffskontur 8 auf.
-
2 und 3 zeigen die Reifendrucksensorik 1 im Einbauzustand an einer Felge 6. Diese ist in üblicher Weise ein Bestandteil eines pneumatischen Fahrzeugrads, das zusätzlich zur Felge 6 in üblicher Weise einen Reifen aufweist, der hier jedoch nicht dargestellt ist. Die Felge 6 weist ein in der Umfangsrichtung der Felge 6 umlaufendes Felgenbett 11 auf, welches durch eine ebenfalls umlaufende Schulter 12 in einer axialen Richtung A begrenzt wird. Damit die Reifendrucksensorik 1 an der Felge 6 festgelegt werden kann, weist die Felge 6 eine erste Haltekontur 9, in Form einer Ausnehmung und ein zweite Haltekontur 10, in Form einer umlaufenden Nut auf. Die an der Schulter 12 angeordnete Ausnehmung kann in vorteilhafterweise bereits beim Gießen der Felge 6 eingebracht werden. Damit die Felge 6 nach dem Gießprozess aus dem Werkzeug entnommen werden kann, verjüngt sich die Ausnehmung in Richtung einer Rotationsachse der Felge 6. Ferner weist die Ausnehmung eine Entformungsschräge auf, die zwischen 10° und 30° Winkelgraden liegt. Weiterhin ist der Träger 3 so konfiguriert, dass er durch das Einsetzen der Eingriffskonturen 7, 8 in die Haltekonturen 9, 10 gespannt wird. Mit anderen Worten, im montierten Zustand erzeugt der als Federelement ausgebildete Träger 3 eine Vorspannung, derart, dass die Eingriffskonturen 7, 8 vorgespannt mit den Haltekonturen 9, 10 in Eingriff stehen. Dabei greift die erste Eingriffskontur 7 des Trägers 3 in die erste Haltekontur 9 der Felge 6 in Form eines Hinterschnitts ein. Diese formschlüssige Verbindung fixiert den Träger 3 in axialer Richtung A und in eine tangentiale Richtung T der Felge 6. Des Weiteren ist der zweite Schenkel 5 des Trägers 3 so ausgebildet, dass dieser eine axiale und von der Reifendrucksensorik 1 weg gerichtete Vorspannkraft erzeugt. Dadurch, dass die zweite Haltekontur 10 als umlaufende Nut ausgeführt ist, kann die zweite Eingriffskontur 8 des Trägers 3 in diese eingreifen, so dass die Reifensensorik 1 mittels Kraftschluss in einer radialen Richtung R der Felge 6 gesichert ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, wirkt diese kraftschlüssige Verbindung dem durch die Zentrifugalkraft verursachten Abheben der Reifendrucksensorik 1 vom Felgenbett 11 entgegen. Durch das Einsetzen der Eingriffskonturen 7, 8 in die Haltekonturen 9, 10 lassen sich Relativbewegungen zwischen Träger 3 und Felge 6 bei kleinen und hohen Drehzahlen des Fahrzeugrads vermeiden, so dass eine derartige Ausführung auch für Fahrzeuggeschwindigkeiten von über 200 km/h geeignet ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011108862 A1 [0003]
