DE102017219275A1

DE102017219275A1 - Luftreifenanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102017219275A1
Application number: DE102017219275.5A
Authority: DE
Inventors: Robert Rapp
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-05-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftreifenanordnung für ein Fahrzeug, umfassend einen Luftreifen mit einer Lauffläche und einer der Lauffläche gegenüberliegende Innenfläche, und zumindest einen sich in Umfangsrichtung des Luftreifens erstreckenden Abplattring aus einem elastischen Material, der radial innerhalb der Innenfläche an dem Luftreifen befestigt ist, wobei der Abplattring zur Begrenzung einer Abplattung des Luftreifens ausgebildet und angeordnet ist.

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Luftreifenanordnung für ein Fahrzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Rad/Reifen-Kombinationen mit Notlaufeigenschaften bekannt, bei denen auf dem Felgenbett ein steifer Ring angeordnet ist. Bei einer Beschädigung des Reifens und damit einhergehendem Druckverlust liegt der Reifen auf dem steifen Ring auf und das Fahrzeug kann in begrenztem Umfang weiter bewegt werden. Darüber hinaus sind Runflat-Reifen mit steifen Seitenwänden bekannt, die den Reifen bei Druckverlust stabilisieren.
Diese Maßnahmen schützen allerdings den Reifen nicht vor einer Beschädigung, sondern ermöglichen lediglich nach der Beschädigung und dem Druckverlust eine begrenzte Einsatzbereitschaft des Rades. Es ist beispielsweise zu beobachten, dass beim Durchfahren eines Schlagloches oder beim Überfahren eines großen Hindernisses der Reifen so stark abgeplattet wird, dass er im Bereich der Seitenwand auf Höhe des Felgenhorns aufreißt und schlagartig luftleer wird. Dabei reißt unter Umständen auch die Karkasse in der versteiften Seitenwand eines Runflat-Reifens.
Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Luftreifenanordnung für ein Fahrzeug anzugeben, die bei einfacher Herstellung einen möglichst sicheren Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Luftreifenanordnung für ein Fahrzeug. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein zweispuriges Straßenfahrzeug, vorzugsweise einen Pkw.
Die Luftreifenanordnung umfasst einen Luftreifen. Der Luftreifen umfasst eine Lauffläche, die bei Benutzung des Luftreifens auf der Straße aufliegt. Radial innerhalb der Lauffläche und somit der Lauffläche gegenüberliegend befindet sich eine Innenfläche des Luftreifens. Nach der Montage des Luftreifens auf der Felge, liegt die Innenfläche des Luftreifens insbesondere dem Felgenbett gegenüber. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Innenfläche durch die innerste Schicht des Luftreifens gebildet ist. Besonders bevorzugt ist der Luftreifen zur schlauchlosen Verwendung ausgebildet. Dementsprechend ist die Innenfläche des Luftreifens durch eine Isolationsschicht, den sogenannten Innerliner, gebildet. Diese Isolationsschicht bildet vorzugsweise nicht nur die der Lauffläche gegenüberliegende Innenfläche, sondern befindet sich auch über die Innenseiten der beiden gegenüberliegenden Seitenwände und der beiden Reifenwülste.
Zusätzlich zu dem Luftreifen umfasst die Luftreifenanordnung zumindest einen Abplattring. Der Abplattring ist aus einem elastischen Material gefertigt. Insbesondere besteht der Abplattring vollständig aus dem elastischen Material. In dem Luftreifen können auch mehrere parallele Abplattringe angeordnet werden. Der Einfachheit halber wird hier meist ein Abplattring beschrieben, wobei diese Beschreibung bei Verwendung mehrerer Abplattringe vorzugsweise für alle Abplattringe gilt.
Der Abplattring ist radial innerhalb der Innenfläche an dem Luftreifen befestigt. Insbesondere ist der Abplattring an dem Luftreifen angeklebt. Besonders bevorzugt ist der Abplattring direkt auf die Innenfläche, insbesondere die Isolationsschicht, aufgeklebt bzw. mit dem Innerliner verklebt. Allerdings ist es auch möglich, zwischen dem Abplattring und der Innenfläche weitere Elemente, zum Beispiel einen Geräuschdämmungsring, anzuordnen. Der Geräuschdämmungsring wird hier noch im Detail erläutert.
Der Abplattring erstreckt sich in Umfangsrichtung des Luftreifens. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Abplattring sich vollständig um 360° in Umfangsrichtung erstreckt und somit geschlossen ist.
Eine Abplattung des Luftreifens entsteht beispielsweise beim Durchfahren eines Schlaglochs oder beim Überfahren eines Hindernisses. Bei der Abplattung wird die Lauffläche des Luftreifens in Richtung des Felgenbetts radial nach innen gedrückt und der Abplattring trifft auf das Felgenbett. Der Abplattring wird dabei aufgrund seiner Elastizität komprimiert, wodurch die Abplattung gedämpft und begrenzt wird.
Der Abplattring ist dazu ausgebildet und entsprechend im Luftreifen angeordnet, um eine Abplattung des Luftreifens zu dämpfen und zu begrenzen. Insbesondere ist die Größe und Elastizität des Abplattrings so gewählt, um die Abplattung in ausreichendem Maße zu begrenzen. Welches Maß an Abplattung ohne Beschädigung des Luftreifens möglich ist, ergibt sich z.B. aus dem Aufbau des jeweiligen Luftreifens.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Abplattring teilweise oder vollständig aus Schaumstoff gefertigt ist. Insbesondere wird Polyurethanschaum verwendet.
Vorzugsweise weist der Abplattring eine Dichte von zumindest 75 kg/m³, vorzugsweise zumindest 100 kg/m³, weiter vorzugsweise zumindest 150 kg/m³, auf. Insbesondere handelt es sich bei der Dichte um das Raumgewicht des Schaumstoffs.
Vorzugsweise weist der Abplattring eine Stauchhärte von zumindest 3 kPa (Kilopascal), vorzugsweise zumindest 4 kPa, weiter vorzugsweise zumindest 6 kPa, besonders vorzugsweise zumindest 10 kPa, auf. Die Stauchhärte bezieht sich dabei jeweils auf eine Kompression von 40%. Zur Bestimmung der Stauchhärte wird eine Probe des Materials, insbesondere des Schaumstoffs, über seine gesamte Fläche, beispielsweise mit einer Platte, belastet und um 40% seiner Höhe mit dem angegebene Druck eingedrückt (komprimiert).
Die angegebenen Wertebereiche für die Dichte und/oder die Stauchhärte ermöglichen es, einen entsprechenden Abplattring auszubilden, der ausreichend elastisch ist, um die Abplattung zu dämpfen und gleichzeitig nicht zu elastisch ist, um den Weg der Abplattung zu begrenzen.
Der Luftreifen weist üblicherweise zwei gegenüberliegende Seitenwände auf. Die beiden Seitenwände verbinden die Lauffläche über Reifenwülste mit den Schultern der Felge. Vorzugsweise ist der Abplattring von den Seitenwänden geringfügig beabstandet und ist somit nur im Bereich der unmittelbar der Lauffläche gegenüberliegenden Innenfläche angeordnet; berührt jedoch nicht die Innenfläche der Seitenwände. Dadurch wird sichergestellt, dass im normalen Betrieb des Luftreifens der Abplattring die Laufeigenschaften des Luftreifens nicht beeinflusst. Bei Verwendung von mehreren Abplattringen sind vorzugsweise alle Abplattringe geringfügig von den Seitenwänden beabstandet.
Der zumindest eine Abplattring kann seitlich bis nahe an die inneren Reifenseitenwände ragen. Der äußere Teil des Abplattrings befindet sich somit bei der Abplattung des Reifens zwischen Reifenwulst und der sich bei Abplattung in Richtung Reifenwulst/Felgenhorn bewegenden Innenfläche, wodurch das Quetschen der Reifenseitenwand durch den Abplattring gedämpft und ein Schaden verhindert wird.
Am Luftreifen ist parallel zur Radialrichtung eine Reifeninnenhöhe definiert. Die Reifeninnenhöhe wird insbesondere an der höchsten Stelle des Luftreifens gemessen. Insbesondere erstreckt sich die Reifeninnenhöhe von den Reifenwülsten der der Lauffläche gegenüberliegenden Innenfläche bis auf Höhe der radial inneren Enden der Reifenwülste. Der Abplattring weist parallel zur Radialrichtung eine Ringhöhe auf. Insbesondere wird die Ringhöhe an der dicksten Stelle des Abplattrings gemessen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ringhöhe zumindest 20%, vorzugsweise zumindest 30%, weiter vorzugsweise zumindest 40%, besonders vorzugsweise zumindest 45%, der Reifeninnenhöhe beträgt.
Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ringhöhe höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 90%, besonders vorzugsweise höchstens 80%, der Reifeninnenhöhe beträgt. Durch diese Begrenzung wird erreicht, dass der Ring im Normalbetrieb das Felgenbett nicht berührt.
Am Luftreifen ist senkrecht zur Radialrichtung eine Reifeninnenbreite definiert. Die Reifeninnenbreite wird insbesondere an der breitesten Stelle des Luftreifens gemessen. Insbesondere ist die Reifeninnenbreite zwischen den Innenseiten der Seitenwände definiert. Der Abplattring weist senkrecht zur Radialrichtung eine Ringbreite auf. Insbesondere wird die Ringbreite an der breitesten Stelle des Abplattrings gemessen. Wenn mehrere Abplattringe verwendet werden, so ist die „Ringbreite“ die Summe der Breiten der einzelnen Abplattringe.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ringbreite zumindest 5%, vorzugsweise zumindest 10%, besonders vorzugsweise zumindest 15%, der Reifeninnenbreite beträgt.
Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ringbreite höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 90%, besonders vorzugsweise höchstens 80%, der Reifeninnenbreite beträgt. Aus gewichtsgründen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Ringbreite höchstens 40%, vorzugsweise höchstens 30%, besonders vorzugsweise höchstens 20%, der Reifeninnenbreite beträgt
Vorzugsweise befindet sich zusätzlich zu dem zumindest einen Abplattring zumindest ein Geräuschdämmungsring im Luftreifen. Der Geräuschdämmungsring erstreckt sich ebenfalls in Umfangsrichtung und ist radial innerhalb der Innenfläche an dem Luftreifen befestigt. Der Geräuschdämmungsring besteht vorzugsweise aus Schaumstoff. Der Geräuschdämmungsring ist dazu ausgebildet, die Schwingung einer Luftsäule im Inneren des Luftreifens zu dämpfen, um Geräusche zu vermeiden.
In dem Luftreifen können auch mehrere parallele Geräuschdämmungsringe angeordnet werden. Der Einfachheit halber wird hier meist ein Geräuschdämmungsring beschrieben, wobei diese Beschreibung bei Verwendung mehrerer Geräuschdämmungsringe vorzugsweise für alle Geräuschdämmungsringe gilt.
Der Geräuschdämmungsring ist radial innerhalb der Innenfläche an dem Luftreifen befestigt. Insbesondere ist der Geräuschdämmungsring an dem Luftreifen angeklebt. Besonders bevorzugt ist der Geräuschdämmungsring direkt auf die Innenfläche, insbesondere die Isolationsschicht bzw. Innerliner, aufgeklebt. Allerdings ist es auch möglich, zwischen dem Geräuschdämmungsring und der Innenfläche weitere Elemente anzuordnen.
Der Geräuschdämmungsring erstreckt sich in Umfangsrichtung des Luftreifens. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Geräuschdämmungsring sich vollständig um 360° in Umfangsrichtung erstreckt und somit geschlossen ist. Allerdings kann der Geräuschdämmungsring auch eine kleine Lücke aufweisen, sodass er sich beispielsweise um mindestens 330° des Umfangs erstreckt.
Zumindest ein Geräuschdämmungsring kann vor der Montage mit zumindest einem Abplattring verbunden, insbesondere verklebt werden. Dadurch können die Ringe zusammen auf der Innenfläche des Luftreifens angeordnet werden. Alternativ dazu ist es auch möglich, die Ringe separat voneinander zu montieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Geräuschdämmungsring vollständig oder teilweise zwischen der Innenfläche des Luftreifens und dem Abplattring angeordnet ist. Hierbei kann der Abplattring über den Geräuschdämmungsring mit dem Innerliner verbunden sein. Diese Anordnung erlaubt eine geringere Höhe des Abplattrings. Die Ringe können bis nahe an die Seiteninnenwände reichen, berühren diese aber vorzugsweise nicht.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Geräuschdämmungsring eine geringere Dichte, insbesondere ein geringeres Raumgewicht, als der Abplattring aufweist.
Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Geräuschdämmungsring eine Dichte, insbesondere ein Raumgewicht, von höchsten 60 kg/m³, vorzugsweise höchsten 50 kg/m³, weiter vorzugsweise höchsten 40 kg/m³, besonders vorzugsweise höchsten 30 kg/m³, aufweist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Luftreifenanordnung,
2 eine schematische Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Luftreifenanordnung, und
3 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Luftreifenanordnung.

Die 1 und 2 zeigen in schematischer Ansicht jeweils eine Luftreifenanordnung 1.
Die Luftreifenanordnung nach 1 umfasst einen Luftreifen 2, einen Abplattring 8 und zwei Geräuschdämmungsringe 9. Die Luftreifenanordnung nach 2 umfasst einen Luftreifen, zwei Abplattringe 8 und einen Geräuschdämmungsring 9.
In beiden Figuren ist die Luftreifenanordnung 1 ist auf eine Felge 3 montiert. Der Luftreifen 2 umfasst eine Lauffläche 4, zwei gegenüberliegende Seitenwände 5 und zwei gegenüberliegende Reifenwülste 6. Die beiden Seitenwände 5 verbindenden die Lauffläche 4 mit den Reifenwülsten 6.
Radial innerhalb der Lauffläche 4 ist eine Innenfläche 7 definiert. Die Innenfläche 7 liegt dem Felgenbett der Felge 3 gegenüber. Insbesondere ist die Innenfläche 7 durch eine Isolationsschicht gebildet, die die Innenfläche 7 bildet und sich über die Innenseiten der beiden Seitenwände 5 erstreckt.
In 1 ist der Abplattring 8 zwischen den beiden Geräuschdämmungsringen 9 angeordnet. Die beiden Geräuschdämmungsringe 9 grenzen unmittelbar seitlich an den Abplattring 8. Alle drei Ringe sind direkt an der Innenfläche 7 befestigt, insbesondere angeklebt.
In 2 befindet sich der Geräuschdämmungsring 9 zwischen den beiden Abplattringen 8. Ein dünner Teil des Geräuschdämmungsrings 9 erstreckt sich unter die Abplattringe 8. Der Geräuschdämmungsring 9 ist direkt an der Innenfläche 7 befestigt, insbesondere angeklebt. Die beiden Abplattringe 8 sind auf dem Geräuschdämmungsring 9 befestigt, insbesondere angeklebt.
Alternativ zu den gezeigten Beispielen in den 1 und 2 kann auch zumindest ein Abplattring 8 ohne Geräuschdämmungsringe 9 verwendet werden.
3 zeigt einen schematischen Querschnitt der Luftreifenanordnung 1 mit Felge 3 gemäß 1.
3 zeigt die Definition einer Reifeninnenhöhe 11 parallel zur Radialrichtung 10. Die Reifeninnenhöhe 11 erstreckt sich von der Innenfläche 7 bis auf Höhe der radial inneren Enden der Reifenwülste 6.
Senkrecht zur Reifeninnenhöhe 11 ist eine Reifeninnenbreite 12 an der breitesten Stelle des Luftreifens 2 definiert.
Ferner zeigt 3 parallel zur Radialrichtung 10 eine Ringhöhe 13 des Abplattrings 8. Senkrecht zur Ringhöhe 13 ist eine Ringbreite 14 des Abplattrings 8 definiert. Wenn mehrere Abplattringe 8, beispielsweise gemäß 2, verwendet werden, so bezeichnet die Ringbreite 14 die Summe der Breite aller verwendeten Abplattringe 8.
Wie 3 zeigt, erstreckt sich der Abplattring 8 mit seiner Ringbreite 14 nicht über die vollständige Reifeninnenbreite 12 und ist von den Seitenwänden 5 beabstandet. Die Ringhöhe 13 ist insbesondere so gewählt, dass der Abplattring 8 vom Felgenbett der Felge 3 beabstandet ist.
Bezugszeichenliste

1: Luftreifenanordnung
2: Luftreifen
3: Felge
4: Lauffläche
5: Seitenwände
6: Reifenwülste
7: Innenfläche
8: Abplattring
9: Geräuschdämmungsring
10: Radialrichtung
11: Reifeninnenhöhe
12: Reifeninnenbreite
13: Ringhöhe
14: Ringbreite

Claims

Luftreifenanordnung (1) für ein Fahrzeug, umfassend • einen Luftreifen (2) mit einer Lauffläche (4) und einer der Lauffläche (4) gegenüberliegende Innenfläche (7), und • zumindest einen sich in Umfangsrichtung des Luftreifens (1) erstreckenden Abplattring (8) aus einem elastischen Material, der radial innerhalb der Innenfläche (7) an dem Luftreifen (2) befestigt ist, • wobei der Abplattring (8) zur Begrenzung einer Abplattung des Luftreifens (2) ausgebildet und angeordnet ist.
Luftreifenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Abplattring (8) aus Schaumstoff gefertigt ist.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abplattring (8) eine Dichte, insbesondere ein Raumgewicht, von zumindest 75 kg/m³, vorzugsweise zumindest 100 kg/m³, weiter vorzugsweise zumindest 150 kg/m³, aufweist.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abplattring (8) eine Stauchhärte von zumindest 3 kPa (Kilopascal), vorzugsweise zumindest 4 kPa, weiter vorzugsweise zumindest 6 kPa, besonders vorzugsweise zumindest 10 kPa, aufweist; jeweils bezogen auf eine Kompression von 40%.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftreifen (2) zwei gegenüberliegende Seitenwände (5) aufweist, und wobei alle Abplattringe (8) von beiden Seitenwänden (5) beabstandet sind.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftreifen (2) parallel zur Radialrichtung (10) eine Reifeninnenhöhe (11) aufweist, wobei der Abplattring (8) bzw. die Summe aller Abplattringe (8) parallel zur Radialrichtung (10) eine Ringhöhe (13) aufweist, • wobei die Ringhöhe (13) zumindest 20%, vorzugsweise zumindest 30%, weiter vorzugsweise zumindest 40%, besonders vorzugsweise zumindest 45%, der Reifeninnenhöhe (11) beträgt, und/oder • wobei die Ringhöhe (14) höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 90%, besonders vorzugsweise höchstens 80%, der Reifeninnenhöhe (12) beträgt.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftreifen (2) senkrecht zur Radialrichtung (10) eine Reifeninnenbreite (12) aufweist, wobei der Abplattring (8) bzw. die Summe aller Abplattringe (8) senkrecht zur Radialrichtung (10) eine Ringbreite (14) aufweist, • wobei die Ringbreite (14) zumindest 5%, vorzugsweise zumindest 10%, besonders vorzugsweise zumindest 15%, der Reifeninnenbreite (12) beträgt, und/oder • wobei die Ringbreite (14) höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 80%, besonders vorzugsweise höchstens 40%, der Reifeninnenbreite (12) beträgt.
Luftreifenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zumindest einen sich in Umfangsrichtung des Luftreifens (2) erstreckenden Geräuschdämmungsring (9), insbesondere aus Schaumstoff, der radial innerhalb der Innenfläche (7) an dem Luftreifen (2) befestigt ist.
Luftreifenanordnung nach Anspruch 8, wobei der Geräuschdämmungsring (9) eine geringere Dichte, insbesondere Raumgewicht, als der Abplattring (8) aufweist, und/oder wobei der Geräuschdämmungsring (9) eine Dichte, insbesondere ein Raumgewicht, von höchsten 60 kg/m³, vorzugsweise höchsten 50 kg/m³, weiter vorzugsweise höchsten 40 kg/m³, besonders vorzugsweise höchsten 30 kg/m³, aufweist.
Luftreifenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei zumindest ein Teil des Geräuschdämmungsrings (9) zwischen der Innenfläche (7) des Luftreifens (2) und dem Abplattring (8) angeordnet ist.