DE102019209005A1

DE102019209005A1 - Fahrzeugfelge für Fahrzeugluftreifen

Info

Publication number: DE102019209005A1
Application number: DE102019209005.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Berger; Charles Henry Boston; Achillefs Tsotras
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Um ein Fahrzeugfelge bereitzustellen, mit dem die Abrollgeräusche des auf der Fahrzeugfelge montierten Fahrzeugreifens verbessert werden, wird vorgeschlagen, dass auf der Oberseite des Felgenringes (2) eine Materialverstärkung in Form eines geteilten Versteifungsringes (4) angeordnet ist,wobei der Versteifungsring (4) zwischen dem inneren Felgenhorn (7) und dem äußeren Felgenhorn (8) angeordnet ist,wobei durch den Versteifungsring (4) eine Materialversteifung des Felgenringes (2) erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfelge für Fahrzeugluftreifen.
Es ist bekannt, dass Geräusche am Fahrzeug, insbesondere durch Abrollgeräusche der Fahrzeugreifen auf einer Fahrbahn erzeugt werden.
Es besteht weiterhin Bedarf, die Abrollgeräusche von Fahrzeugen zu reduzieren. Dies gilt sowohl für den Fahrzeugfahrer und die Insassen im Fahrzeug, als auch für die Umwelt, die durch die Fahrzeuggeräusche betroffen ist.
Die Abrollgeräusche sind insbesondere durch den Fahrzeugreifen bedingt. Bei der Geräuschbildung des Fahrzeugreifens ist insbesondere das Reifenprofil maßgeblich.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist das Zusammenspiel von Fahrzeugluftreifen und Fahrzeugfelge.
Die Konstruktion der Fahrzeugfelge hat ebenfalls einen wichtigen Einfluss auf die Abrollgeräusche.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugfelge bereitzustellen, mit dem die Abrollgeräusche des auf der Fahrzeugfelge montierten Fahrzeugreifens verbessert werden können.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Oberbegriff und die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 dadurch, dass auf der Oberseite des Felgenringes eine Materialverstärkung in Form eines geteilten Versteifungsringes angeordnet ist,
wobei der Versteifungsring zwischen dem inneren Felgenhorn und dem äußeren Felgenhorn angeordnet ist,
wobei durch den Versteifungsring eine Materialversteifung des Felgenringes erreicht wird.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die neuartige Konstruktion der Fahrzeugfelge, die Abrollgeräusche des Fahrzeugsreifens in Verbindung mit der Felge wesentlich verbessert werden.
Die Verbesserung der Abrollgeräusche ist insbesondere auf die Materialversteifung im Bereich des Felgenringes zwischen den Felgenhörnern zurückzuführen. Durch die Anordnung des Versteifungsringes im genannten Bereich des Felgenringes erfolgt eine Materialversteifung, die die Biegesteifigkeit des Felgenringes wesentlich erhöht.
Dadurch wird das Schwingungsverhalten der Felge insb. bei Frequenzen zwischen 80 und 160 Hz wesentlich verbessert. Durch die geometrische Änderung der Fahrzeugfelge werden dadurch wesentlich geringe Kräfte zwischen der Fahrzeugfelge und dem Fahrzeugreifen übertragen, wodurch die Abrollgeräusche des Fahrzeugreifens verbessert werden.
Insb. mit Hilfe von computerbasierten Simulationen konnte nachgewiesen werden, dass die Abrollgeräusche durch die geometrische Änderung der Felge wesentlich verbessert werden.
Der Einsatz eines geteilten Versteifungsringes hat weiterhin den Vorteil, dass dieser sich relativ einfach auf der Felge montieren lässt.
Außerdem lässt sich durch eine Leichtbauweise die Gewichtszunahme der Fahrzeugfelge weitestgehend reduzieren.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Versteifungsring mindestens zwei Stützelemente aufweist,
wobei sich die Stützelemente auf der Oberseite des Felgenringes abstützen.
Dadurch wird eine optimale Abstützung des Versteifungsringes gegenüber dem Felgenring erreicht. Mit einem hohen Anpressdruck lässt sich zudem eine sehr hohe Materialversteifung erreichen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Stützelemente von dem Versteifungsring sich im Felgentiefbett des Felgenringes abstützt. Dadurch wird gewährleistet, dass der geteilte Versteifungsring sich nicht in axialer Richtung verschieben kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Versteifungsring aus einem faserverstärkten Kunststoff-Material besteht.
Dadurch lässt sich der Versteifungsring in Leichtbauweise herstellen. Das Gesamtgewicht der Fahrzeugfelge wird dadurch nur unwesentlich erhöht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Versteifungsring eine geringe Materialdichte aufweist als der Werkstoff der Fahrzeugfelge. Dadurch wird ein geringes Gesamtgewicht für die Fahrzeugfelge gewährleistet.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der geteilte Versteifungsring an den gegenüberliegenden Enden mit einem Schlosselement verbunden wird.
Dadurch lässt sich der Versteifungsring auf der Fahrzeugfelge relativ einfach montieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die gegenüberliegenden Enden des Versteifungsringes mit dem Schlosselement form-, kraft- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Dadurch lässt sich einfach in Umfangsrichtung des Versteifungsringes eine Materialspannung aufbringen.
Eine entsprechende Materialspannung ist notwendig, um eine hohe Materialversteifung des Felgenringes zu erzielen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mit dem Schlosselement der Versteifungsring gegen den Felgenring verspannt wird.
Dadurch wird eine optimale Materialversteifung für den Felgenring erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schlosselement lösbar ausgebildet ist.
Dadurch lässt sich der Versteifungsring auf einfache Weise durch einen anderen Versteifungsring ersetzen.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1: eine Fahrzeugfelge
2: eine Seitenansicht der Fahrzeugfelge

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugfelge 1. Die Fahrzeugfelge 1 ist rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 10 der Felge ausgebildet. Der Felgenring 2 weist eine Felgenringinnenseite 5 und eine Felgenringaußenseite 6 auf. Der Felgenring 2 geht einteilig in der dargestellten Weise in den Speichenkörper 3 über. Der Felgenring 2 besitzt ein inneres Felgenhorn 7 und ein äußeres Felgenhorn 8.
Der geteilte Versteifungsring 4 weist ein linkes Stützelement 11 und ein rechts Stützelement 12 auf, welche sich gegenüber dem Felgenring 2 abstützen. Das linke Stützelement 11 ist im Felgentiefbett des Felgenringes 2 angeordnet.
Das linke Stützelement 11 ist daher etwas länger ausgeführt als das rechte Stützelement 12. Der Versteifungsring 4 ist mit einem Schlosselement 14 in Umfangsrichtung an seinen beiden gegenüberliegenden Enden miteinander verbunden.
Mit dem Schlosselement wird vorzugsweise eine Materialspannung in Umfangsrichtung des Versteifungsringes aufgebracht, so dass die beiden Stützelemente mit einem hohen Anpressdruck gegen den Felgenring 2 gepresst werden. Dadurch wird eine hohe Materialversteifung des Felgenringes 2 erreicht.
Der Versteifungsring 4 besteht vorzugsweise aus einem Faserverbundwerkstoff. Diese Faserverbundwerkstoffe weisen eine sehr hohe Steifigkeit auf, wobei sie gleichzeitig eine geringe Dichte aufweisen.
Als Faserwerkstoffe können Faserhalbzeuge wie Matten oder Langfaser eingesetzt werden. Die Faserhalbzeuge werden anschließend mit einem aushärtenden Kunststoff getränkt, der nach einer gewissen Zeit aushärtet. Die Faserwerkstoffe sind dann stoffschlüssig in der Kunststoffmatrix eingebettet.
Die Materialversteifung der Fahrzeugfelge führt dazu, dass die Abrollgeräusche des Fahrzeugreifens bei bestimmten Frequenzbereichen wesentlich verbessert werden.
Die 2 zeigt den Versteifungsring 4 mit der Fahrzeugfelge in einer Seitenansicht. Der Versteifungsring 4 wird an den gegenüberliegenden Enden mit einem schematisch dargestellten Schlosselement 14 verbunden.
Bei dem Schlosselement kann es sich beispielsweise um ein Verbindungselement mit Schrauben handeln.
Der Versteifungsring 4 wird mit dem Schlosselement verspannt und mit einem hohen Anpressdruck gegen die Oberseite des Felgenringes 2 gedrückt.
Mit computerbasierten Simulationen konnte nachgewiesen werden, dass die Abrollgeräusche wesentlich verbessert werden können. Die Verbesserung betrifft insbesondere die niedrigen Geräuschfrequenzen, die beim Abrollen des Fahrzeugreifens auf einer Fahrbahn auftreten.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugfelge
2: Felgenring
3: Speichenkörper
4: Geteilter Versteifungsring
5: Felgenringinnenseite
6: Felgenringaußenseite
7: Inneres Felgenhorn
8: Äußeres Felgenhorn
9: Unterseite des Felgenringes
10: Rotationsachse der Fahrzeugfelge und axiale Richtung
11: Linkes Stützelement des Versteifungsringes
12: Rechtes Stützelement des Versteifungsringes
13: Oberseite des Felgenringes
14: Schlosselement
15: Radmitte

Claims

Fahrzeugfelge für Fahrzeugluftreifen mit einem Felgenring (2), einem Speichenkörper (3), einem Felgentiefbett und Felgenhörnern (7,8), wobei der Speichenkörper (3) auf der Felgenringaußenseite (6) mit dem Felgenring (2) einteilig verbunden ist, wobei auf der Felgenringinnenseite (5) ein inneres Felgenhorn (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberseite des Felgenringes (2) eine Materialverstärkung in Form eines geteilten Versteifungsringes (4) angeordnet ist, wobei der Versteifungsring (4) zwischen dem inneren Felgenhorn (7) und dem äußeren Felgenhorn (8) angeordnet ist, wobei durch den Versteifungsring (4) eine Materialversteifung des Felgenringes (2) erreicht wird.
Fahrzeugfelge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsring (4) mindestens zwei Stützelemente (11, 12) aufweist, wobei sich die Stützelemente (11, 12) auf der Oberseite des Felgenringes (2) abstützen.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Stützelemente (11, 12) von dem Versteifungsring (4) sich im Felgentiefbett des Felgenringes (2) abstützt.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsring (4) aus einem faserverstärkten Kunststoff-Material besteht.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Versteifungsring (4) eine geringe Materialdichte aufweist als der Werkstoff der Fahrzeugfelge (1).
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der geteilte Versteifungsring (4) an den gegenüberliegenden Enden mit einem Schlosselement (14) verbunden wird.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Enden des Versteifungsringes (4) mit dem Schlosselement (14) form-, kraft- oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Schlosselement (14) der Versteifungsring (4) gegen den Felgenring (2) verspannt wird.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlosselement (14) lösbar ausgebildet ist.