DE2452306A1

DE2452306A1 - Fahrzeugrad mit einem luftreifen

Info

Publication number: DE2452306A1
Application number: DE19742452306
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Tiemann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1974-11-05
Filing date: 1974-11-05
Publication date: 1976-05-06

Description

Fahrzeugrad mit einem Luftreifen Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeugräder mit einem Luftreifen, dessen Wulste an den axiale Endanschläge bildenden Felgenhörnern des Radkörpers gehalten sind.
Die Hauptfunktion der Luftreifen an Straßenfahrzeugen besteht darin, die von Unebenheiten der Fahrbahn herriihrenden Stöße aufzufangen und das Fahrzeug in der Bewegung von Erschütterungen und Schwingungen möglichst freizuhalten. Die Fähigkeit hierzu gewinnt der Reifen aus seiner Druckluftfüllung, wobei seine Verformbarkeit und Anregungsaufnahmefähigkeit in Grenzen auch durch seine Bauart und Querschnittsform sowie durch das Volumen und den Druck der Luftfüllung beeinflußt werden können. Wie die Erfahrungen des praktischen Fahrbetriebes zeigen, gelingt es mit den bekannten und üblichen Luftreifen, selbst heftige Einzel stöße nahezu vollständig zu absorbieren, wenn die Aufeinanderfolge der Erschütterungen einen Frequenzbereich in der Größenordnung von 30 bis 50 Hz nicht überschreitet. Höherfrequente Anregungen dagegen teilen sich über die starre Felge und die Radaufhängung auch dem Fahrzeugaufbau mit und können sich den Fahrgästen in Form unangenehm empfundener Schwingungen bemerkbar machen. Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, den mit konventionellen luftbereiften Rädern gebotenen Fahrkomfort zu verbessern und von außen angeregte Schwingungen aus mittleren und höheren Frequenzbereichen wirksam zu dämpfen.
Nach der Erfindung ist für Fahrzeugräder der eingangs genannten Art vorgesehen, daß zwischen die Wulste und den angrenzenden Bereich der Seitenwand des Reifens einerseits und die Radfelge andererseits jede direkte Berührung des Reifens mit der Felge und den Felgenhörnern ausschließende Zwischenringe aus einem seiner Vernetzungsstruktur oder/und seinem Füllstoffgehalt nach schwingungsdämpfenden Gummi oder Kunststoff auswechselbar eingelegt sind. Vorzugsweise sind die Zwischenringe in an die Felgenhörner anschließende umlaufende Ringnuten in dem Aunenmantel der Felge eingesetzt, zu welchem Zweck sie ohne Verstärkungseinlagen elastisch dehnungsfähig mit Winkel querschnitt hergestellt sein können.
Die Erfindung verlegt die Dämpfung störender Schwingungen unmittelbar in die Ubergangszone von dem angeregten Luftreifen nach der Felge des starren Radkörpers. Es werden damit der schon versuchte Einbau von Dämpfungsmaterialien in den Reifen selbst und die daraus folgenden Beeinträchtigungen seines Elastizitätsverhaltens und seiner Lebensdauer sowie auch der Nachteil eines urvermeidbaren höheren Energieverbrauches vermieden. Die Zuordnung loser Zwischenringe als Dämpfungselemente verzichtet auf Kompromisse und ermöglicht die Wahl hochdämpfender Werkstoffe nach ausschließlich schwingungstechnischen Gesichtspunkten.
Hierfür bieten sich beispielsweise hochpolymere Kunststoffe mit abgestimmtem Füllstoffgehalt, Mischungen auf der Grundlage von Butylkautschuken und andere hochvernetzende oder wahlweise, gegebenenfalls zusätzlich mit Füllstoffen wie RuP., in Wirrlage zugemischten Fasern u. dgl. besonders angereichterte Elastomere an. Ebenso wäre es denkbar, die Zwischenringe aus Werkstoffschichten unterschiedlicher Dichte zusammenzusetzen, wenn aus der Bildung definierter Grenzschichten innerhalb des Ringquerschnittes ein verstärkter Dämpfungseffekt zu erwarten sein sollte.
Die Unterbringung der Zwischenringe in Ringnuten der Felge ist nicht zwingend; sie eröffnet aber die vorteilhafte Möglichkeit, die Ringnuten als Tiefbetten zum Montieren der Reifen zu verwenden, so daß die Felge infolgedessen kostensparend einstückig hergestellt werden kann. Da die Zwischenringe im Gebrauchszustand des Reifens von den unter der Wirkung des inneren Luftdruckes gespreizten Wulsten niedergehalten und seitlich an die Felgenhörner angepreßt werden, sind sie gegen jede unerwünschte Lageveränderung im Fahrbetrieb gesichert.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Teilstück eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades im Querschnitt.
Das gezeichnete Fahrzeugrad besteht im wesentlichen aus dem beispielsweise aus Stahlblech tiefgezogenen Radkörper 1 mit Felge 2 und dem Luftreifen 3. Die Felge 2 ist in ihrem mittleren Umfangsteil flachzylindrisch ausgebildet und läuft beiderseits über eingeformte Ringnuten 22 in schräg abgewinkelte Felgenhörner 12 aus. Der Luftreifen 3 ist von üblichem, beliebigem Aufbau und mit den fijr seine Halterung und Abdichtung auf der Felge 2 vorgesehenen, durch zugfeste Einlagen 23 verstärkter. Wulsten 13 ausgestattet. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist er als sogenannter schlauchloser Reifen ausgeführt; die Erfindung ist aber keineswegs auf diesen oder einen anderen bestimmten Reifentyp beschränkt.
In die Ringnuten 22 der Felge 2 sind beispielsweise aus Butylkautschuk oder anderen stark dämpfenden Gummi- oder Kunststoffmischungen hergestellte Zwischenringe 4 eingelegt. Die Zwischenringe haben eine in ihren Außenkonturen dem Verlaufe des Nutengrundes und der Felgenhörner 12 angepaßte stumpfwinkelige Querschnittsform und füllen einerseits die ,Ringnuten 22 vollständig aus, während sie andererseits die Innenfläche der Felgenhörner 12 bis nahezu an deren Außenkante lückenlos überdecken.
Sie bieten daher sowohl den Reifenwulsten 13 als auch den angrenzenden Bereichen der Reifenseitenwand eine geschlossene Auflagefläche, die jeden direkten Kontakt des Reifens 3 mit der Felge 2 ausschließt.
Da der erzielte Dämpfungseffekt wesentlich auch von der Stärke der Zwischenringe 4 abhängt, sollte ein Mindestwert für deren Wandstärke in einer etwa der Wandstärke des Reifens 3 entsprechenden Größenordnung nicht unterschritten werden. In Ubereinstimmung mit der gezeichneten Ausführungsform kann der die Ringnut 22 ausfüllende Winkelarm des Ringquerschnittes, der unmittelbar die radial einwärts gerichteten Druckkräfte des aufliegenden Reifenwulstes 13 aufnimmt, stärker als der an dem Felgenhorn 12 anliegende und vergleichsweise weniger komprimierte Winkelarm bemessen werden.

Claims

Patentansprüche:

foX Fahrzeugrad mit einem Luftreifen, dessen Wulste an den axiale Endanschläge schläge bildenden Felgenhörnern des Radkörpers gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wulste (13) und den angrenzenden Bereich der Seitenwände des Reifens (3) einerseits und die Radfelge (2) andererseits jede direkte Berührung des Reifens mit der Felge und den Felgenhörnern (12) ausschließende Zwischenringe (4) aus einem seiner Vernetzungsstruktur oder/und seinem Füllstoffgehalt nach schwingungsdämpfenden Gummi oder Kunststoff auswechselbar eingelegt sind.
2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (4) in an die Felgenhörner (12) anschließende umlaufende Ringnuten (22) in dem Außenmantel der Felge (2) eingesetzt sind.
3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (4) ohne Verstärkungseinlagen elastisch dehnungsfähig mit Winkelquerschnitt hergestellt sind.
4. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsstärke der Zwischenringe (4) eine mindestens der Reifenwandstärke entsprechende Größenordnung aufweist.
5. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in die zugeordnete Ringnut (22) der Felge (2) eingelegte Winkelarm der Zwischenringe (4) wesentlich stärker als der an dem Felgenhorn (12) anliegende Winkelarm bemessen ist.
6. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (4) aus Füllstoff enthaltenden hochpolymeren Bindemitteln hergestellt sind.
7. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (4) aus Werkstoffschichten unterschiedlicher Dichte zusammengesetzt sind.