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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Reifenräder, und insbesondere ein Reifenrad,
das leichter ausgebildet werden kann, ohne dass es zu einer Verschlechterung
des Straßengeräuschs kommt.
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TECHNISCHER
HINTERGRUND
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In
den vergangenen Jahren wurden mit der Gewichtsreduzierung der Kraftfahrzeuge
die Reifenräder leichter
ausgebildet. Die Wege zur Gewichtsreduzierung weisen zum Beispiel
einen Weg auf, bei dem die Dicke der Scheibe oder der Felge eines
Rads verringert wird.
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Die
Reifenräder,
die durch die Verringerung der Dicke der Scheibe oder Felge, wie
dies oben beschrieben ist, leichter ausgebildet wurden, haben jedoch
eine geringere Federkonstante, die die Eigenfrequenz des Rads in
ein niedrigeres Frequenzband verschiebt, so dass die Eigenfrequenz
des Rads nahe an der Eigenfrequenz eines Luftrads liegt, das an
dem Rad angeordnet ist; dies führt
zu einer Vergrößerung einer
Resonanzwirkung zwischen den beiden Eigenfrequenzen. Daher gibt
es ein Problem, dass das Straßengeräusch verschlechtert
wird.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Reifenrad vorzusehen,
das leichter ausgebildet werden kann, ohne dass es zu einer Verschlechterung
des Straßengeräuschs kommt.
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Um
die oben genannte Aufgabe zu lösen,
sieht die vorliegende Erfindung ein Reifenrad vor, das eine Scheibe
und eine Felge zur Montage eines Luftreifens, die sich an einen
Umfangsrand der Scheibe anschließt, hat, wobei die Felge einen
linken und einen rechten zylindrischen Wulstsitz mit einem Vorsprung,
der von diesem vorsteht, und einen linken und rechten ringförmigen Felgenflansch
hat, die sich an die äußeren Seitenränder der
Wulstsitze anschließen
und sich vom Rad radial nach außen
erstrecken, wobei ein ringähnlicher Verdickungsabschnitt,
der zu der inneren Seite eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wenn
dieser daran befestigt ist, der sich längs einer Umfangsrichtung des
Rads erstreckt, an einem Abschnitt des Wulstsitzes vorgesehen ist,
der zwischen dem Vorsprung und dem Felgenflansch der Felge angeordnet
ist.
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Im
Allgemeinen macht die Gewichtsreduzierung der Räder deren Federkonstanten niedriger,
so dass sich deren Eigenfrequenzen in ein niedrigeres Frequenzband
bewegen. Durch das Vorsehen eines Verdickungsabschnitts an dem Wulstsitzabschnitt,
der wesentlich die Eigenfrequenz eines Rads beeinflusst, hat der Wulstsitzabschnitt
jedoch eine höhere
Steifigkeit, so dass der Wulstsitzabschnitt, der die Eigenfrequenz
beeinflusst, effektiv gehindert werden kann, sich wiederholt zu
verformen.
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Die
Eigenfrequenz des leichter ausgebildeten Rads, dessen Dicke gering
ist, kann daher in einem vor der Gewichtsreduzierung vorhandenen
Frequenzband gehalten werden, oder oberhalb von diesem. Somit vergrößert sich
eine Resonanzwirkung zwischen den Eigenfrequenzen des leichter ausgebildeten
Rads und eines Luftreifens, der an diesem befestigt ist, nicht,
und daher wird das Straßengeräusch nicht
verschlechtert.
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Der
Verdickungsabschnitt ist nur an dem Wulstsitzabschnitt vorgesehen,
so dass das Rad relativ zu dem herkömmlichen Rad, das nicht leichter
ausgebildet wurde, leichter sein kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine halbe Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform eines Reifenrads
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem radialen Querschnitt des Rads zeigt, der längs einer
Ebene vorgenommen wurde, die durch die Drehzentrumsachse des Rads
geht.
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2 ist
eine halbe Querschnittsansicht, die eine alternative Ausführungsform
eines Reifenrads gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem radialen Querschnitt des Rads zeigt, der längs einer
Ebene vorgenommen wurde, die durch die Drehzentrumsachse des Rads
geht.
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3 ist
eine halbe Querschnittsansicht, die eine weitere alternative Ausführungsform
eines Reifenrads gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem radialen Querschnitt des Rads zeigt, der längs einer
Ebene vorgenommen wurde, die durch die Drehzentrumsachse des Rads
geht.
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4 ist
eine halbe Querschnittsansicht, die eine weitere alternative Ausführungsform
eines Reifenrads gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem radialen Querschnitt des Rads zeigt, der längs einer
Ebene vorgenommen wurde, die durch die Drehzentrumsachse des Rads
geht.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Die
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachstehend detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
ein Reifenrad, das die vorliegende Erfindung darstellt, in welcher
das Bezugszeichen 1 eine Scheibe und das Bezugszeichen 2 eine
Felge bezeichnet. Die Scheibe 1 weist einen Mittenabschnitt
auf, der eine Nabenöffnung 11 zur
Aufnahme einer Nabe einer Achse hat. Die Scheibe 1 hat
mehrere Schraubenlöcher 12,
um die Scheibe 1 an einem Teil eines Kraftfahrzeugs zu
befestigen, das die Nabenöffnung 11 umgibt;
die Schraubenlöcher 12 sind
in einem vorgegebenen Abstand längs
der Umfangsrichtung der Scheibe 1 angeordnet.
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Die
Felge 2 zur Befestigung eines Luftreifens schließt sich
an den Umfangsrand der Scheibe 1 an. Die Felge 2 weist
einen zylindrischen Felgenkörper 21,
der sich an die Scheibe 1 anschließt, und einen linken und rechten
ringförmigen
Felgenflansch 22A und 22B auf, die sich in der
Breitenrichtung an die beiden Seiten des Felgenkörpers 21 anschließen.
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Der
Felgenkörper 21 weist
eine Vertiefung 23, die in der Form konkav ist, und einen
linken und rechten zylindrischen Wulstsitz 24A und 24B,
die sich zu beiden Seiten der Vertiefung 23 erstrecken,
den linken und den rechten ringförmigen
Felgenflansch 22A und 22B auf, die vom Rad radial
nach außen
von den äußeren Seitenrändern der
Wulstsitze 24A und 24B vorstehen. Die Scheibe 1 ist
zu einer Seite (der äußeren Seite
eines Fahrzeugs, wenn diese daran befestigt ist) relativ zu der
Mittenlinie CR der Felge 2 in der Breitenrichtung versetzt
und deren Umfangsrand ist mit der Vertiefung 23 verbunden.
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Die
Wulstsitze 24A und 24B haben Vorsprünge 25A und 25B,
die jeweils ringförmig
längs der
Umfangsrichtung des Rads an den radialen, äußeren Oberflächen eines
jeden Wulstsitzes vorstehen. Die Wulstsitze 24A und 24B haben
Wulstsitzabschnitte 24A' und 24B' zwischen den
Vorsprüngen 25A und 25B und
den Felgenflanschen 22A und 22B, an denen die
Wulstabschnitte eines Luftreifens zu montieren sind.
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Ein
ringähnlicher
Verdickungsabschnitt 26, der sich längs der Umfangsrichtung des
Rads erstreckt, ist an der radialen inneren Oberfläche des
Wulstsitzabschnitts 24B' vorgesehen,
der zwischen dem Vorsprung 25B und dem Felgenflansch 22B auf
der anderen Seite (der inneren Seite eines Fahrzeugs, wenn dieser
daran befestigt ist) angeordnet ist. Der Verdickungsabschnitt 26 ist
einteilig aus dem gleichen Material wie der Wulstsitzabschnitt 24B' an der radial
inneren Seite der äußeren Seite
des Endabschnitts des Wulstsitzabschnitts 24B' gegenüberliegend
dem Felgenflansch 22B ausgebildet. Die äußere Seitenoberfläche 22B1 des
Felgenflansches 22B und die äußere Seitenoberfläche 26a des
Verdickungsabschnitts 26 sind so ausgebildet, dass diese
im Wesentlichen in der gleichen Ebene fluchten.
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Der
Verdickungsabschnitt 26 kann, wie dies in der 2 gezeigt
ist, auf der Seite des Vorsprungs 25B an der radialen inneren
Oberfläche
des Wulstsitzabschnitts 24B' vorgesehen
sein, oder kann einstöckig
ausgebildet sein, wie dies in der 3 gezeigt
ist, um so dünner über die
gesamte radiale innere Oberfläche
des Wulstsitzabschnitts 24B' zu
sein.
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Die
oben genannte Scheibe 1 und Felge 2 sind aus einem
Leichtmetall, wie beispielsweise einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung,
ausgebildet, und sind in der Dicke verringert, um dadurch das Rad
leichter zu machen.
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Gemäß dem voranstehend
geschilderten Reifenrad der vorliegenden Erfindung macht die Bildung
des ringähnlichen
Verdickungsabschnitts 26 an dem Wulstsitzabschnitt 24B' der Felge,
der zu der inneren Seite eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wenn
dieser daran befestigt ist, eine Federkonstante des Wulstsitzabschnitts
höher,
und dadurch kann der Verformung des Wulstsitzabschnitts 24B' entgegengewirkt
werden. Im Allgemeinen macht die Gewichtsverringerung der Räder deren
Federkonstante niedriger, so dass deren Eigenfrequenzen sich in
niedrigere Frequenzbänder
bewegen. Durch die Verhinderung der Verformung des Wulstsitzabschnitts 24B' aufgrund der
Erhöhung
der Steifigkeit, der zu der inneren Seite eines Kraftfahrzeugs angeordnet
ist, wenn dieser daran befestigt ist, der wesentlich die Eigenfrequenz
eines Rads beeinflusst, kann jedoch die Eigenfrequenz des leichter
ausgebildeten Rads in einem vor der Gewichtsreduzierung vorhandenen Frequenzbands
gehalten werden, das von der Eigenfrequenz eines Luftreifens beabstandet
ist.
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Die
Eigenfrequenz des leichter ausgebildeten Rads und die Eigenfrequenz
eines daran befestigten Luftreifens sind daher nicht nahe beieinander,
wodurch eine Erhöhung
einer Resonanzwirkung zwischen den Eigenfrequenzen des Rads und
des Luftreifens vermieden wird. Entsprechend wird das Straßengeräusch nicht verschlechtert.
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Der
Verdickungsabschnitt 26 ist nur an dem Wulstsitzabschnitt 24B' vorgesehen,
wodurch ermöglicht wird,
dass das Rad leichter relativ zu dem Rad ist, das nicht in der Dicke
reduziert wurde.
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Die 4 zeigt
ein alternatives Reifenrad, das die vorliegende Erfindung darstellt.
Das Rad ist so aufgebaut, dass der in der 1 gezeigte,
als ein separates Bauteil vorgesehene Verdickungsabschnitt 26 als
ein Ringbauteil M ausgebildet ist, der an der radial inneren Seite
des Wulstsitzabschnitts 24B' befestigt
ist.
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Das
Ringbauteil M kann vom Gesichtspunkt der Gewichtsreduzierung und
der Verbesserung des Straßengeräuschs aus
dem gleichen Material wie die Felge 2 (Wulstsitz 24B)
gebildet sein und kann vorzugsweise aus einem Material gebildet
sein, das ein geringeres spezifisches Gewicht und eine Steifigkeit
hat, die höher als
die des Wulstsitzes 24B ist. Ein solches Material kann
vorzugsweise zum Beispiel eine Magnesiumlegierung umfassen, wenn
die Felge 2 aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
Es ist empfehlenswert, dass das Material, das für das Ringbauteil M verwendet
wird, ein Material sein kann, das ein geringeres spezifisches Gewicht
hat oder das eine Steifigkeit hat, die höher ist als die des Wulstsitzes 24B.
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Das
Ringbauteil M kann durch Schweißen,
Presssitz, Gießen
oder dergleichen befestigt werden. Die Ausbildung des Verdickungsabschnitts 26 als
ein separates Bauteil durch die Befestigung des Ringbauteils M, wie
dies oben beschrieben ist, kann die gleiche Wirkung erreichen.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann die Querschnittsfläche des
Verdickungsabschnitts 26 0,1 bis 4,0 mal größer als
die Fläche
sein, die durch das Produkt E×T
bei einem radialen Radquerschnitt, der längs einer Ebene vorgenommen
wurde, die durch die Drehzentrumsachse O des Rads geht, repräsentiert
wird, wobei E eine Summe aus der Dicke Ft des Felgenflansches 22B,
der an der inneren Seite eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wenn
dieser daran befestigt ist, und der Länge Ew in der Rad-Breitenrichtung
des Wulstsitzabschnitts 24B' ist,
und T eine Dicke des Abschnitts 21X des Felgenkörpers 21 ist,
der benachbart zu dem Vorsprung 25B ist, der an der inneren
Seite eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wenn dieser daran befestigt
ist, wie dies in der 1 gezeigt ist.
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Wenn
die Querschnittsfläche
des Verdickungsabschnitts 26 kleiner als 0,1 mal das Produkt
E×T ist, kann
die Verformung des Wulstsitzabschnitts 24B' nicht effektiv verhindert werden,
so dass dadurch eine Verschlechterung des Straßengeräuschs erfolgt. Wenn die Querschnittsfläche des Verdickungsabschnitts 26 größer als
4 mal das Produkt E×T
ist, ist dies nicht wünschenswert,
da ein Problem darin besteht, dass die Bremstrommel oder dergleichen
eines Kraftfahrzeugs dazu neigen kann, in Eingriff mit dem Verdickungsabschnitt 26 zu
kommen.
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Es
ist hier zu beachten, dass die Dicke Ft des Felgenflanschs 22B eine
Dicke eines Felgenflanschabschnitts 22B2 ist, der sich
in einer Richtung senkrecht zu der Drehzentrumsachse O des Rads
erstreckt. Die Länge
Ew des Wulstsitzabschnitts 24B', in der Breitenrichtung des Rads,
ist eine Länge
in der Breitenrichtung des Rads zwischen der inneren Seitenoberfläche 22B3 des
Ringflanschabschnitts 22B2 und einem Schnittpunkt P zwischen
der radial äußeren Oberfläche 24B'1 des Ringwulstabschnitts 24B', der zwischen
dem Vorsprung 25B und dem Felgenflansch 22B angeordnet
ist, und der äußeren Stirnfläche 25B1 des
Vorsprungs 25B, der von dem Wulstsitz 24B übersteht.
Die Dicke T des Abschnitts 21X des Felgenkörpers 21 ist
eine Länge
in einer Richtung senkrecht zu der Drehmittelachse O des Rads an
einem Schnittpunkt Q zwischen der radialen äußeren Oberfläche 21A des
Felgenkörpers 21 auf
der zu dem Kraftfahrzeug äußeren Seite
des Vorsprungs 25B, wenn dieser an dem Kraftfahrzeug befestigt
ist, und der äußeren Stirnfläche 25B1 des
Vorsprungs 25B.
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Die
vorliegende Erfindung ist vorzugsweise bei Rädern anwendbar, die besonders
für einen
Luftreifen für
einen Personenkraftwagen verwendet werden.
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BEISPIEL
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Es
wurden Räder
der vorliegenden Erfindung 1 bis 8 und des Standes der Technik 1
und 2 präpariert, die
die gleiche Felgengröße 15 × 6 1/2JJ
haben. Die erfindungsgemäßen Räder 1 bis 7 haben
Konstruktionen, die in den 1 bis 3 gezeigt
sind, bei denen die Räder,
die aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind, eine dünnere Scheibe
und Felgendicke hatten und deren Verdickungsabschnitt, der aus einer
Aluminiumlegierung gebildet ist, einteilig an dem Wulstsitzabschnitt
eines jeden der Räder
ausgebildet ist, wobei die erfindungsgemäßen Räder 8 eine Bauweise
haben, wie dies in der 4 gezeigt ist, bei denen die
Räder,
die aus einer Aluminiumlegierung gebildet sind, eine dünnere Scheibe
und Felgendicke hatten und ein Ringbauteil, das aus einer Magnesiumlegierung
gebildet ist, angeschweißt
wurde, um dessen Verdickungsabschnitt zu bilden, die Räder 1 nach
dem Stand der Technik, die aus einer Aluminiumlegierung gebildet
wurden, eine Konstruktion haben, die nicht dünner in der Dicke war und die
keinen Verdickungsabschnitt hatte, die Räder 2 nach dem Stand
der Technik die gleiche Konstruktion haben wie die Räder 1 nach
dem Stand der Technik mit der Ausnahme, dass deren Scheibe und Felge
in der Dicke dünner
waren, um dadurch die Räder
leichter zu machen.
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Die
Querschnittsfläche
des Verdickungsabschnitts eines jeden erfindungsgemäßen Rads
wurde in der Tabelle 1 gezeigt. Die Querschnittsfläche eines
jeden Verdickungsabschnitts in der Tabelle 1 wurde in einem Verhältnis zu
dem Produkt E×T
dargestellt. Die Startposition des Verdickungsabschnitts in der
Tabelle 1 war ein Abstand (mm) E×T. Die Startposition des Verdickungsabschnitts
in der Tabelle 1 war ein Abstand (mm) in Richtung der Radbreite
vom Schnittpunkt P bis zum Verdickungsabschnitt. Die Endposition
des Verdickungsabschnitts war ein Abstand (mm) in Richtung der Radbreite
von der äußeren Seitenoberfläche 22B1 des
Felgenflansches 22B bis zum Verdickungsabschnitt.
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Die
Bewertungstests für
das Gewicht und das Straßengeräusch wurden
für jedes
Testrad in Übereinstimmung
mit den nachfolgenden Messmethoden durchgeführt. Die in der Tabelle 1 gezeigten
Ergebnisse wurden erhalten.
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Gewicht
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Das
Gewicht eines jeden Testrads wurde gemessen. Das Messergebnis wurde
durch eine Indexzahl ausgedrückt,
wobei die Indexzahl des Rads 1 nach dem Stand der Technik 100 ist.
Je kleiner die Indexzahl war, um so leichter war das Rad.
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Straßengeräusch
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Jede
Gruppe der Testräder,
auf denen Reifen, die eine Reifengröße von 195/60R15 haben, mit
einem Luftdruck von 200 kPa montiert wurden, wurden an einem Personenkraftwagen
mit Vorderradantrieb und einem Hubraum von 2 Litern befestigt, und
ein Fühltest
wurde durch fünf
Testfahrer auf einer Teststrecke durchgeführt, wobei der Personenkraftwagen
durch jeden Testfahrer gefahren wurde. Jedes Ergebnis des Fühltests wurde
durch eine Fünf-Punkte-Methode
bewertet, die um 0,5 Punkte erhöht
oder verringert wurden. Die Kennzeichnung des Straßengeräuschs war
ein Durchschnittswert der Bewertung durch die fünf Testfahrer, der gerundet
wurde, um der Fünf-Punkte-Methode zu
genügen.
Je größer der
Wert war, um so geringer war das Straßengeräusch. Die Kennzeichnung, die
ein "+" hat, bedeutete,
dass diese etwas besser war als die gleiche Kennzeichnung. Tabelle
1
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Wie
dies aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, verschlechtern die erfindungsgemäßen Räder nicht
das Straßengeräusch im
Unterschied zu dem Rad 2 nach dem Stand der Technik, dessen Gewicht
reduziert wurde, und auch leichter als das Rand 1 nach
dem Stand der Technik war.
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Wie
dies oben dargestellt ist, ist gemäß der vorliegenden Erfindung
ein ringähnlicher
Verdickungsabschnitt, der sich längs
einer Umfangsrichtung des Rads erstreckt, an dem Wulstsitzabschnitt
vorgesehen, und dadurch kann das Rad leichter ausgebildet werden,
ohne dass das Straßengeräusch verschlechtert
wird.
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GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
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Das
Reifenrad der vorliegenden Erfindung, das die oben genannten ausgezeichneten
Wirkungen hat, kann sehr effektiv als ein Reifenrad verwendet werden,
das an einem Kraftfahrzeug verwendet werden soll.
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Zusammenfassung
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Reifenrad,
das eine Scheibe und eine Felge zur Montage eines Luftreifens aufweist,
die sich an den Umfangsrand der Scheibe anschließt. Die Felge hat einen linken
und einen rechten zylindrischen Wulstsitz mit einem Vorsprung, der
von diesem vorsteht, und einen linken und einen rechten ringförmigen Felgenflansch, die
sich an die äußeren Seitenränder der
Wulstsitze anschließen
und sich vom Rad radial nach außen
erstrecken. Ein ringähnlicher
Verdickungsabschnitt, der an der inneren Seite eines Kraftfahrzeugs
angeordnet ist, wenn dieser daran befestigt ist, der sich längs einer
Umfangsrichtung des Rads erstreckt, ist an einem Abschnitt des Wulstsitzes
vorgesehen, der zwischen dem Vorsprung und dem Felgenflansch der
Felge angeordnet ist.
