DE102020211213A1

DE102020211213A1 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE102020211213A1
Application number: DE102020211213.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Berger; Charles Henry Boston
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Es wird vorgeschlagen, dass zumindestens das fahrzeuginnere Felgenhorn (4) eine Felgenhornerhöhung (6) aufweist, wobei die Felgenhornerhöhung (6) und die Seitenwand (10) des Fahrzeugreifens bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugrades über einen Luftspalt (12) beabstandet sind und bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugrades die Seitenwand (11) sich an der Felgenhornerhöhung (6) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad.
Es ist bekannt, dass Fahrzeugfelgen in den seitlichen Bereichen Felgenhörner aufweisen. Das Felgenhorn hat u. a. die Aufgabe, der Kraft des Innendrucks im Luftreifen entgegenzuwirken und zu verhindern, dass dieser aufgrund des Innendrucks von der Felge rutscht.
Bei einer Kurvenfahrt eines Fahrzeuges verformt sich der Reifen und aufgrund eines Schräglaufs des Reifens wirkt eine Seitenkraft auf den Fahrzeugreifen.
Der Gradient der wirkenden Seitenkraft in Abhängigkeit zur Verformung des Fahrzeugreifens wird als Schräglaufsteifigkeit bezeichnet.
Der Fahrzeugreifen wird durch die Seitenkraft in seiner Gestalt nach einem Rollbalgprinzip verformt. Für sportliche Fahrzeuge wird erwartet, dass die Fahrzeugräder eine sehr hohe Schräglaufsteifigkeit besitzen, damit bereits bei geringen Lenkanregungen hohe Querkräfte aufgebaut werden können.
Die Möglichkeit die Schräglaufsteifigkeit durch die Reifenkonstruktion zu verändern ist begrenzt und kann zu anderen Nachteilen führen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugrad bereitzustellen, mit dem das Fahrverhalten von Fahrzeugrädern verbessert werden kann. Insbesondere soll die Schräglaufsteifigkeit des Fahrzeugrades angepasst werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Oberbegriff und die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 dadurch, dass
zumindestens das fahrzeuginnere Felgenhorn eine Felgenhornerhöhung aufweist,
wobei die Felgenhornerhöhung und die Seitenwand des Fahrzeugreifens bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugrades über einen Luftspalt beabstandet sind und bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugrades die Seitenwand sich an der Felgenhornerhöhung abstützt.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass mit der neuartigen Felgenkonstruktion das Fahrverhalten von Fahrzeugrädern wesentlich verbessert werden kann.
Mit der neuen Felgenkonstruktion wird insbesondere die Schräglaufsteifigkeit des Fahrzeugrades bei einer Kurvenfahrt erhöht. Dadurch wird für das Fahrzeug eine Lenkung erreicht, bei der auch bei kleinen Lenkbewegungen hohe Querkräfte aufgebaut werden können. Dadurch weist das Fahrzeug eine sportliche Fahrdynamik auf, da die Lenkung direkter reagiert.
Die Felgenhornerhöhung wirkt bei einer Kurvenfahrt dem Rollbalgeffekt entgegen. Der Reifen kann sich bei einer Kurvenfahrt mit der Seitenwand und dem Reifenwulst an der Felgenhornerhöhung abstützen.
Diese Abstützung bewirkt eine höhere Schräglaufsteifigkeit gegenüber konventionellen Fahrzeugfelgen.
Die Felgenhornerhöhung kommt außerdem nur bei einer Kurvenfahrt zum Einsatz. Bei einer Geradeausfahrt sind die Seitenwand und die Felgenhornerhöhung beabstandet, wodurch der Rollwiderstand und die Federungseigenschaften des Fahrzeugreifens nicht beeinträchtigt werden.
Außerdem ist die Felgenhornerhöhung auf der fahrzeuginneren Seite der Fahrzeugfelge angeordnet. Die Felgenhornerhöhung ist dadurch von außen am Fahrzeug nicht sichtbar. Die Felgenhornerhöhung stützt dadurch die beim Seitenkraftaufbau dominierenden kurvenäußeren Fahrzeugreifen ab.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite des Luftspaltes sich bis zum Ende der Felgenhornerhöhung kontinuierlich erweitert. Dadurch wird die Schräglaufsteifigkeit kontinuierlich bei einer Kurvenfahrt erhöht.
Bei einer starken Lenkbewegung wird ebenfalls eine hohe Schräglaufsteifigkeit erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite des Luftspaltes am Ende der Felgenhornerhöhung zwischen 1 und 10 mm beträgt. Dadurch tritt die Seitenwand erst bei einer signifikanten Lenkbewegung in Kontakt mit der Felgenhornerhöhung.
Bei einer Geradeausfahrt bewirkt der Luftspalt, dass der Rollwiderstand des Fahrzeugreifens nicht beeinträchtigt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die radiale Höhe der Felgenhornerhöhung zwischen 5 % und 15 % der Maulweite zwischen den beiden Felgenhörnern beträgt. Dadurch wird eine optimale Schräglaufsteifigkeit für das Fahrzeugrad erreicht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Felgenhornerhöhung einteilig mit dem fahrzeuginneren Felgenhorn verbunden ist und aus dem gleichen Material besteht wie die Fahrzeugfelge.
In der 1 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel gezeigt.
Die Felgenhornerhöhung schließt direkt an ein konventionelles Felgenhorn an.
Die Felgenhornerhöhung besteht aus dem gleichen metallischen Material wie der Rest der Felge. Dadurch kann eine sehr hohe Schräglaufsteifigkeit erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Felgenhornerhöhung stoffschlüssig mit dem fahrzeuginneren Felgenhorn verbunden ist und aus einem anderen Material besteht wie die Fahrzeugfelge.
Bei dieser Ausführung würde die Felgenhornerhöhung beispielsweise aus einem sehr harten Gummimaterial bestehen.
Diese separate Felgenhornerhöhung würde nachträglich beispielsweise mit einer Klebung stoffschlüssig mit der Oberseite des Felgenhornes verbunden werden.
Bei dieser Ausführung würde eine konventionelle Fahrzeugfelge mit der Felgenhornerhöhung nachgerüstet werden
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Felgenhornerhöhung ein Elastomermaterial mit einer Shore A-Härte von mindestens 80 umfasst.
Dadurch besitzt die Felgenhornerhöhung eine sehr hohe Materialsteifigkeit, die einen positiven Einfluss auf die Schräglaufsteifigkeit hat.
Das Gummimaterial verhindert außerdem, dass die Seitenwand des Fahrzeugreifens beschädigt werden kann.
Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1: Einen Felgenabschnitt mit einer Felgenhornerhöhung

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrzeugfelge 1 mit der Felgenhornerhöhung 6 in einer Radialschnittansicht.
Die Figur zeigt die Radialschnittansicht eines Felgenabschnittes mit dem Felgenring 2 und dem fahrzeuginneren Felgenhorn 4.
Mit dem Begriff fahrzeuginneres Felgenhorn ist das jeweilige Felgenhorn gemeint, welches sich näher zur Fahrzeugmitte befindet. Das gegenüberliegende fahrzeugäußere Felgenhorn ist hingegen näher zur Fahrzeugaußenseite gerichtet.
Das Felgenhorn 6 hat eine radiale Höhe 7, die sich in einem vorgegebenen Verhältnis auf die Maulweite 9 der Fahrzeugfelge bezieht.
Die Maulweite 9 ist der Abstand im oberen Bereich zwischen den beiden Felgenhörnern 4 und 5.
Bei dieser Ausführung besteht die Felgenhornerhöhung 6 aus dem gleichen Material wie der Rest der Fahrzeugfelge 1.
Die Felgenhornerhöhung 6 ist so dimensioniert, dass bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugrades die schematisch dargestellte Seitenwand 10 des Fahrzeugreifens nicht an der Felgenhornerhöhung 6 anliegt.
Erst bei einer Kurvenfahrt wird die schematisch dargestellte Seitenwand 11 gegen die innere Seite des Felgenhornes 6 gedrückt.
Durch die Felgenhornerhöhung 6 wird die Seitenwand 11 des Fahrzeugreifens bei einer Kurvenfahrt abgestützt, wodurch die Schräglaufsteifigkeit des Fahrzeugrades wesentlich erhöht wird.
Die gestrichelte Linie 11 zeigt die Kontur der Seitenwand des Fahrzeugreifens bei einer Kurvenfahrt.
Bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugreifens beträgt der Spalt zwischen der Seitenwand 10 und dem oberen Bereich der Felgenhornerhöhung 6 zwischen 1 und 10 mm. Der Spalt wird in radialer Richtung 8 kontinuierlich breiter.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugfelge
2: Felgenring
3: Axiale Richtung
4: fahrzeuginneres Felgenhorn
5: fahrzeugäußers Felgenhorn
6: Felgenhornerhöhung
7: Radiale Höhe der Felgenhornerhöhung
8: Radiale Richtung
9: Maulweite zwischen der Innenseite der Felgenhörner im oberen Bereich
10: Kontur der Seitenwand des Fahrzeugreifens bei einer Geradeausfahrt
11: Kontur der Seitenwand des Fahrzeugreifens bei einer Kurvenfahrt
12: Breite des Luftspaltes zwischen der Seitenwand und dem oberen Bereich des Felgenhornes

Claims

Fahrzeugrad mit einer Fahrzeugfelge (1) und einem Fahrzeugreifen, wobei die Fahrzeugfelge einen Felgenring (2), einem Speichenkörper, ein Felgentiefbett und zwei Felgenhörnern (4,5) aufweist, wobei am Felgenring (2) ein fahrzeuginneres Felgenhorn (4) und ein fahrzeugäußeres Felgenhorn (5) angeordnet sind, wobei der Fahrzeugreifen eine Reifenkarkasse, eine Reifeninnenseite und Seitenwände (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens das fahrzeuginnere Felgenhorn (4) eine Felgenhornerhöhung (6) aufweist, wobei die Felgenhornerhöhung (6) und die Seitenwand (10) des Fahrzeugreifens bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugrades über einen Luftspalt (12) beabstandet sind und bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugrades die Seitenwand (11) sich an der Felgenhornerhöhung (6) abstützt.
Fahrzeugfelge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Luftspaltes (12) sich bis zum Ende der Felgenhornerhöhung (6) kontinuierlich erweitert.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Luftspaltes (12) am Ende der Felgenhornerhöhung (6) zwischen 1 und 10 mm beträgt.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Höhe (7) der Felgenhornerhöhung (6) zwischen 5 % und 15 % der Maulweite (9) zwischen den beiden Felgenhörnern (4,5) beträgt.
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenhornerhöhung (6) einteilig mit dem fahrzeuginneren Felgenhorn (4) verbunden ist und aus dem gleichen Material besteht wie die Fahrzeugfelge (1).
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenhornerhöhung (6) stoffschlüssig mit dem fahrzeuginneren Felgenhorn (4) verbunden ist und aus einem anderen Material besteht wie die Fahrzeugfelge (1).
Fahrzeugfelge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Felgenhornerhöhung (6) ein Elastomermaterial mit einer Shore A-Härte von mindestens 80 umfasst.