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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugrad,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer einen
Reifen tragenden Felge und mit einem zwischen der Felge und
dem eine Lauffläche aufweisenden Reifen eingeschlossenen,
mit Druckluft befüllbaren Hohlraum, wobei an einer der
Lauffläche gegenüberliegenden Innenseite des Reifens eine
Oberflächenstruktur ausgebildet ist.
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Ein derartiges Fahrzeugrad ist aus der Praxis
in unterschiedlichen Ausführungen bekannt und wird
insbesondere bei einem Kraftfahrzeug eingesetzt. Bei dem
Fahrzeugrad ist ein in der Regel aus künstlichen oder
natürlichen gummiartigen Materialien gebildeter Reifen über
eine Felge gezogen. Dabei ist ein zwischen dem Reifen und
der Felge gebildeter abgeschlossener Hohlraum mit
Druckluft gefüllt. Der Luftdruck ist so gewählt, dass auch bei
einer Kraftbeaufschlagung des Fahrzeugrades in Form der
zu tragenden Masse eines Kraftfahrzeuges eine Berührung
der Felge durch den Reifen in einem Abschnitt mit
Fahrbahnkontakt, etwa durch ein Durchbiegen des Reifens,
verhindert ist.
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Ein Druckverlust des Fahrzeugrades hat in der
Regel einen Mangel in der Beherrschbarkeit des
Kraftfahrzeuges, insbesondere hinsichtlich des Lenk- und
Bremsverhaltens, zur Folge. So ist ein Kraftfahrzeug mit einem
nahezu druckluftentleerten Fahrzeugrad nicht mehr
fahrbar. Um ein Kraftfahrzeug auch mit einem
druckluftentleerten Fahrzeugrad zumindest noch begrenzt fahrbar zu
halten, ist ein Fahrzeugrad mit einem Reifen
vorgeschlagen worden, der im so genannten Flachlauf, d. h. im
Notlauf, noch über eine beschränkte Entfernung und über
einen gewissen Zeitraum gefahren werden kann. Bei diesem
Reifen ist eine Stützvorrichtung in Form eines
Stützringes vorgesehen, welcher dem Reifen auch bei Druckverlust
eine ausreichende Steifigkeit verleiht.
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Aus der DE-U-84 05 217 ist ein aus einem
Luftreifen und einer Fahrzeugfelge bestehendes Fahrzeugrad
bekannt, bei dem an der Reifeninnenfläche und einer bei
Notlauf stützenden Fläche ein Stabilisierungsmittel für
einen spurstabilen Notlauf vorhanden ist. Das
Stabilisierungsmittel ist als Riffelung oder Rändelung der
Reifeninnenfläche im Zenitbereich und der Stützenoberfläche
ausgebildet. Die entlang oder quer zur
Reifenumfangsrichtung vorhandene Riffelung kann dabei unterschiedliche
Formen, wie Wellen- oder Zickzackform, aufweisen.
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Die EP 0 158 039 B1 offenbart ein Luftreifen-
Fahrzeugrad, das aus einer einteiligen Radfelge mit einer
Notlaufstütze und einem Fahrzeugluftreifen besteht. Die
Reifenfelge weist zwei in Axialabstand zueinander
angeordnete Felgenschultern zur Aufnahme der Reifenwülste des
Fahrzeugluftreifens auf und die Oberfläche der
Notlaufstütze ist verzahnt ausgebildet. Die Innenfläche des
Fahrzeugluftreifens ist ebenfalls verzahnt ausgebildet.
Die Oberfläche der Notlaufstütze und die Innenfläche des
Fahrzeugluftreifens im Zenitbereich liegen als Rändelung
vor. Die die Rändelung aufweisenden Elemente können als
getrennte Schichten oder Platten vorliegen.
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Im Weiteren wurde ein Luftreifen-Fahrzeugrad
mit einem Reifen entwickelt, der auch ohne einen
Stützring im drucklosen oder nahezu drucklosen Zustand eine
zum Fahren eines Kraftfahrzeuges ausreichende Steifigkeit
aufweist. Dazu sind bei dem Reifen die Seitenflächen und
die Übergangsbereiche von den Seitenflächen auf die
Lauffläche verstärkt worden. Ein derartiger Reifen garantiert
bei Fahrzeuggeschwindigkeiten von bis zu etwa 60 km/h
sowie bei Fahrwegen von bis zu etwa 25 km zumindest im
Geradeauslauf noch ausreichende Fahreigenschaften eines mit
ihnen bestückten Fahrzeugs. Sofern der Druckverlust bei
einer Fahrt mit geringer Geschwindigkeit auftritt, vermag
der Fahrzeugführer diesen jedoch gar nicht wahrzunehmen.
Dadurch kann es aber bei einer nachfolgenden Kurvenfahrt
auf Grund der für den Fahrzeugführer überraschend
auftretenden mangelnden Steuerbarkeit des Fahrzeuges zu einer
gefährlichen Situation kommen. Daher wurde ein
Überwachungssystem zur Reifendruckkontrolle vorgeschlagen, um
dem Fahrzeugführer einen Druckverlust anzuzeigen. Ein
solches Überwachungssystem ist technisch aufwendig und
mit einem hohen finanziellen Aufwand verbunden.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein
Fahrzeugrad der eingangs genannten Art zu schaffen, das
dem Fahrzeugführer einen Druckverlust auch ohne das
Vorhandensein eines Überwachungssystems zur
Reifendruckkontrolle signalisiert.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch
gelöst, dass wenigstens eine weitere den Hohlraum
begrenzende Seite eine Oberflächenstrukturierung aufweist und
dass bei einem Druckverlust des belastet auf einer
Fahrbahn bewegten Fahrzeugrades die Oberflächenstruktur
zumindest in einem jeweils mit der Fahrbahn in Kontakt
stehenden Abschnitt des Reifens entlang der
Oberflächenstrukturierung bewegt wird.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass
der Fahrzeugführer einen Druckabfall in einem oder
mehreren Fahrzeugrädern ohne Abhängigkeit etwa von der
Zuverlässigkeit zusätzlicher Systeme mit größerer Sicherheit
durch eine entsprechende Geräuschentwicklung aufgrund der
Relativbewegung zwischen der Oberflächenstrukturierung
und der Oberflächenstruktur direkt wahrnehmen kann.
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Ein Druckverlust in dem Fahrzeugrad führt dazu,
dass der Reifen auf Grund seiner elastischen
Eigenschaften mit seiner Lauffläche und den Seitenflanken zumindest
in dem jeweils mit der Fahrbahn in Kontakt stehenden
Abschnitt sich in etwa parallel zur Oberfläche der Fahrbahn
wölbt. Dabei übergreifen diese Reifenteile die Felge. Bei
einem mangels Druck nicht mehr starr gehaltenen Reifen
führen die vom Reifenwulst zur Lauffläche hin steigenden
Bahngeschwindigkeiten der Reifenschichten zu einem
Abrollen oder Abgleiten des Reifens über die Felge.
Vorteilhaft führt dieses Überwölben zu einem Aneinandergleiten
oder -reiben der Oberflächenstruktur und der
Oberflächenstrukturierung. Bei der Relativbewegung zwischen der
Oberflächenstruktur und der Oberflächenstrukturierung
entsteht ein akustisch wahrnehmbares Geräusch.
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Bevorzugt weisen Reifenwülste an von der Felge
abgewandten Seiten und Seitenflanken des Reifens an ihren
Innenseiten eine Oberflächenstrukturierung auf. Hierbei
liegt der Vorteil darin, dass sich bei einem drehenden
Fahrzeugrad die Innenseite, die Reifenflanken und die
Reifenwülste als elastische Teile unmittelbar nach einem
Druckverlust aufeinander zu bewegen, sich berühren und
dabei ein für den Fahrzeugführer akustisch wahrnehmbares
Geräusch verursachen.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die
Felge an einer der Innenseite des Reifens
gegenüberliegenden und von den Felgenschultern eingefassten radial
umlaufenden Außenfläche mit einer
Oberflächenstrukturierung versehen. Somit wird ein für den Fahrzeugführer
akustisch wahrnehmbares Geräusch durch das Reiben zweier
unterschiedlicher Materialien hervorgerufen.
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Vorzugsweise sind die Oberflächenstruktur und
die Oberflächenstrukturierung als regelmäßig oder
unregelmäßig vorstehende Noppen und/oder Lamellen
ausgebildet. Alternativ sind die Oberflächenstruktur und die
Oberflächenstrukturierung als Riefen ausgebildet.
Vorteilhaft ist dabei die Erzeugung dieser
Oberflächenstruktur beziehungsweise -strukturierung in einem einzigen
Herstellungsschritt bei der Reifenherstellung. Sofern die
Felge zusätzlich mit Riefen, Lamellen und/oder Noppen an
einem dem Reifen zugewandten Umfang bestückt ist, wird
das Geräusch durch die Berührung der Riefen, Noppen
und/oder Lamellen des Reifens mit den Riefen, Lamellen
und/oder Noppen der Felge verstärkt.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten
und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines
Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die
zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Längsschnittes eines
erfindungsgemäßen auf einer stilisierten Fahrbahn
befindlichen Fahrzeugrades,
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Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
Teilquerschnittes durch das
Fahrzeugrad nach Fig. 1 in einer alternativen
Ausführung und
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Fig. 3 eine schematische Darstellung eines
Teilquerschnittes durch das
Fahrzeugrad nach Fig. 2 in einem nahezu
vollständig drucklosen Zustand.
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Nach Fig. 1 umfasst das Fahrzeugrad 1 einen
Reifen 2 und eine Felge 3. Eine in der Regel mit einem
Profil versehene Lauffläche 4 des Reifens 2 steht bei
einem ordnungsgemäß mit Druckluft auf einen vorgegebenen
Druck aufgepumpten Reifen 2 mit einem Abschnitt 4a auf
einer grob schematisch dargestellten Oberfläche einer
Fahrbahn 5. Nach Fig. 2 laufen im aufgepumpten Zustand
des Reifens 2 ungefähr rechtwinklig von der Lauffläche 4
abgewinkelte Seitenflanken 6a, 6b des Reifens 2 jeweils
in einem Wulst 7a, 7b aus. Jeder der beiden Reifenwülste
7a, 7b ist über eine Felgenschulter 8a, 8b gezogen. Durch
die Aufnahme der Reifenwülste 7a, 7b von der Felge 3 ist
eine Befestigung des Reifens 2 auf der Felge 3 erreicht.
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Eine der Lauffläche 4 des Reifens 2
gegenüberliegende und von den Seitenflanken 6a, 6b hohlraumartig
umgebene Innenseite 9 weist eine Oberflächenstruktur 10
auf. Die Oberflächenstruktur 10 ist in Form von
rechtwinkelig von der Innenseite 9 vorstehenden Noppen 10
gebildet. Die längsoval geformten Noppen 10 können dabei über
den vollen Umfang des Reifens 2 an dessen Innenseite 9
reihenartig angeordnet sein.
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Nach Fig. 1 befinden sich an Innenseiten der
Reifenwülste 7a, 7b ebenfalls senkrecht vorstehende
Noppen 11, welche die gleiche Größe wie die Noppen 10 haben.
Die Noppen 11 sind dabei so angeordnet, dass sie bei
einem mit hinreichendem Druck versehenen Reifen 2 den
Noppen 10 genau gegenüberstehen.
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In einer weiteren in der Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform des Fahrzeugrades 1 weisen auch
Innenseiten 12a, 12b der Seitenflanken 6a, 6b senkrecht in den
vom Reifen 2 umgebenen Hohlraum 13 vorstehende Noppen 14
auf. Die Noppen 14 können an den Innenseiten 12a und 12b
so in regelmäßiger, etwa reihen- und/oder spaltenartiger
Anordnung angebracht sein, dass sie einander genau
gegenüberstehen. Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die
Noppen 14 unregelmäßig an den Innenseiten 12a, 12b der
Seitenflanken 6a, 6b ausgebildet.
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In einer weiteren Ausführungsform des
Fahrzeugrades 1 nach Fig. 3 weist eine an einer radial
umlaufenden, der Innenseite 9 des Reifens 2 gegenüberliegende und
von den Felgenschultern 8a, 8b eingefasste Außenfläche 15
der Felge 3 Lamellen 16 auf. Bei einem, etwa durch ein
Eindringen eines Nagels in die Lauffläche 4
hervorgerufenen Druckverlust des Fahrzeugrades 1 verändert sich die
Form des Reifens 2 relativ zur Felge 3. Unter dem von den
Fahrzeugrädern 1 gegenüber der Oberfläche der Fahrbahn 5
getragenen Gewichtes eines Kraftfahrzeuges verformt sich
der elastische Reifen 2 insbesondere in dem jeweiligen
mit der Oberfläche der Fahrbahn 5 in Kontakt stehenden
Abschnitt 4a. Die Verformung des Reifens 2 nimmt dabei
mit abnehmendem Druck im Fahrzeugrad 1 zu.
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Bei einem nahezu vollständig drucklosen
Fahrzeugrad 1 ist der in der Fig. 3 vereinfacht dargestellte
Zustand erreicht. Die Seitenflanken 6a, 6b des Reifens 2
treten dabei in dem jeweils die Oberfläche der Fahrbahn 5
kontaktierenden Abschnitt 4a zunehmend nahezu tangential
über die Felgenschultern 8a, 8b, bis sie in etwa parallel
zur Lauffläche 4 liegen. Dabei stoßen die Noppen 10 über
der Felge 3 zugeordnete, zum Reifen 2 hin vorstehende
Lamellen 16. Durch das unmittelbare Aneinanderreiben der
Noppen 10 und Lamellen 16 entsteht ein Geräusch, das der
Fahrzeugführer unmittelbar wahrnimmt. Überdies werden die
zwischen den Lamellen 16 und/oder den Noppen 10
gebildeten Restlufteinschlüsse zu Schallwellen angeregt, die
ebenfalls vom Fahrzeugführer akustisch wahrnehmbar sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt, die in vielfacher Art
und Weise abgewandelt werden können. So können die Noppen
10, 11 und 14 unterschiedliche Formen und Größen
aufweisen. Außerdem können erfindungsgemäß neben den Lamellen
16 auch Riefen in der Felge 3 vorhanden sein. Neben den
Riefen und/oder Lamellen 15 können alle den vom Reifen 2
eingeschlossenen Hohlraum 13 begrenzenden Flächen Noppen
10, 11, 14 in beliebiger Kombination tragen. Es versteht
sich, dass auch an den Reifeninnenseiten 9, 12a, 12b und
den Reifenwülsten 7a, 7b anstelle der Noppen 10, 11, 14
auch zusätzlich Riefen ausgebildet sein können.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeugrad
2 Reifen
3 Felge
4 Lauffläche
4a Abschnitt
5 Fahrbahnfläche
6a, 6b Seitenflanke
7a, 7b Reifenwülste
8a, 8b Felgenschultern
9 Innenseite von 2
10 Noppe von 9
11 Noppe von 7a, 7b
12a, 12b Innenseiten von 6a, 6b
13 Hohlraum
14 Noppe von 12a, 12b
15 Außenfläche von 3
16 Lamellen von 15