DE2747009A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Unlroyal AJe Hüttenstr. 7, 5100 Aachen 1

"Fahrzeugluftreifen"

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugluftreifen mit Reifenwülsten zur Montage auf Felgen mit radial verlaufendem und axial nach außen abgebogenem Felgenhorn, bei dem die Kontur der Wulstaußenseite im wesentlichen direkt und glatt in die Außenfläche der Reifenseitenwand übergeht.

Fahrzeugluftreifen dieser Art werden häufig in Radialbauweise, d.h. mit einer Radialkarkasse hergestellt und weisen eine an die Radfelgenschulter und das Felgenhorn angepaßte Wulstkontur auf.

Die Erfahrung zeigt, daß bei bekannten Reifen zwischen der Wulstaußenseite und dem Felgenhorn erhebliche Reibungsbeanspruchungen auftreten, die insbesondere bei aus Aluminium gefertigten Radfelgen häufig zu Anscheuerstellen führen, welche die Felge an der betreffenden Stelle sehr stark schwächen oder beschädigen.

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Diese Anscheuerstellen treten an der Felge bevorzugt im Bereich der Stelle zwischen dem Felgenhorn und der Wulstaußenseite auf, in dem die Felgenhornkontur und die Reifenkontur divergieren. Unter der Wirkung des Reifeninnendruckes und der wechselnden Belastung des Reifens entstehen im ganzen während des Betriebs zwischen den anliegenden Flächen von Wulst und Felgenhorn Gleitbewegungen unter hoher Reibung, die Anscheuerungen verursachen.

Um solche Anscheuerungen am Felgenhorn zu vermeiden, wird üblicherweise die Pressung zwischen dem Reifenwulst und dem Felgenhorn so hochgetrieben, daß zwischen der glatt in die Reifenseitenwand übergehenden Außenfläche des Wulstes und der Innenfläche des Felgenhornes unter Reibung stattfindende Gleitbewegungen wesentlich verringert werden. Dadurch lassen sich zwar auch die Anscheuerungen verringern, Jedoch nicht gänzlich vermeiden, da sich an der Stelle beginnender Divergenz der beiden Flächen der spezifische Flächendruck zwischen den Flächen bis auf den Wert Null verringert. Durch die sich stetig bis auf den Wert Null verringernde Flächenpressung können daher im Bereich beginnender Divergenz der Flächen die Anscheuerungen hervorrufenden Gleitbewegungen zwischen den Flächen ungestört stattfinden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen und unabhängig von der Gestaltung des Felgenhornes Anscheuerstellen am Felgenhorn zuverlässig zu vermeiden und die praktische Einsatz-

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dauer von Felgen wesentlich zu verlängern, und zwar auch dann, wenn die Radfelgen aus Aluminium gefertigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der Stelle beginnender Divergenz von Felgenhorninnenfläche und WuIstaußenfläche die Wulstaußenseite eine Materialzurücknahme aufweist. Dabei beginnt die Materialzurücknahme in einem ausreichenden Abstand vor der Stelle beginnender Divergenz der beiden Flächen, also in einem Bereich, in dem unter allen Betriebszuständen der spezifische Flächendruck zur zuverlässigen Verhinderung jeder Gleitbewegung zwischen den Flächen ausreicht. Aufgrund der Materialzurücknahme wird erreicht, daß die Flächenpressung zwischen den aneinanderliegenden Flächen nicht stetig auf Null abfällt, sondern einen vorgegebenen, ausreichenden Wert aufweist, der erst im Bereich entlang der Materialrücknahme auf den Wert Null abfällt.

Die Materialzurücknahme kann in Form eines Wandrücksprungs an der Wulstaußenseite ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Materialzurücknahme jedoch in Form einer ringförmigen, flachen Kehle ausgebildet. Sie kann als schwach hinter die normale glatte außenkontur des Reifenwulstes zurückgenommene Kontur oder als von einer schwach vor die Außenkontur vorverlegten Kontur ausgehend verlaufen.

Die der Wulstsohle näherliegende Begrenzung der Kehle kann

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dabei vorteilhafterweise in Form einer gegenüber der normalen : Kontur der Wulstaußenseite schwach erhabenen Umfangsrippe ausgebildet sein. Diese Rippe braucht nur eine geringe Querschnittsfläche aufzuweisen. Die bevorzugt schwach gegenüber der normalen Kontur der Wulstaußenseite geneigten Flanken der Umfangsrippe bilden zweckmäßigerweise eine ausgeprägte oder scharfe First- i linie, wobei die der Wulstsohle näherliegende Flanke bis zu ' dieser Firstlinie unter einem vorgegebenen spezifischen Flächendruck an der Innenfläche des Felgenhornes anliegt, während die jenseits der Firstlinie liegende Flanke unter üblichen Betriebsverhältnissen keine Berührung mit der Felgenhorninnenseite erfährt .

Es ist an sich bekannt, an der Reifenseitenwand oder im Übergangs bereich zwischen Wulst und Seitenwand in Umfangsrichtung ver- J laufende Rippen oder Rillen vorzusehen, die zur Verzierung oder \ als Hilfe für das Montieren des Fahrzeugluftreifens auf einer i Felge dienen. Diese Rillen oder Rippen liegen jedoch stets in i einem mehr oder weniger größeren radialen Abstand außerhalb der j Stelle beginnender Divergenz von Felgenhorninnenfläche und Wulst·)· außenseite.

Andererseits ist es bekannt, den Spalt zwischen Felgenhorn und

Wulstaußenseite gegen Eindringen von Fremdkörpern dadurch zu j

schützen, daß man die Wulstaußenseite bis über den axial außen- I liegenden Rand des axial abgebogenen Abschnittes des Felgenhornes

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hinaus verdickt ausbildet (vgl. DT-AS 1 OiJl 378).

Eine Einwirkung auf das Entstehen von Anscheuerstellen an Felgen haben diese bekannten Wulstausbildungen nicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstellung den Wulstbereic eines Fahrzeugluftreifens und den zugehörigen Bereich einer üblichen Felge bei einem Reifen mit einer WuIstausbildung, von der die vorliegende Erfindung ausgeht,

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 einen Reifen mit einer WuIstausbildung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 im Querschnitt eine bevorzugte Ausbildung gemäß der Erfindung und

Fig. 4 im größeren Maßstab eine Einzelheit.

In Fig. 1 ist in vereinfachter Form der Wulstbereich eines Reifens 1 wiedergegeben, dessen Wulst 2 im montierten Zustand mit der Wulstsohle 3 auf der Sitzfläche einer Felge aufsitzt, wobei die Wulstzehe k nach innen weist. Die Wulstaußenfläche 5 geht stetig und glatt in die Außenfläche 6 der Reifenseitenwand über. Die Wulstaußenseite 5 liegt an der Innenfläche des radial verlaufenden Abschnittes 9 des Felgenhornes an, das einen axial nach

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außen abgebogenen Abschnitt 10 aufweist. Mit den gestrichelten Pfeilen 11 und 12 sind die auf die Reifenachse bezogenen radialen Richtungen 11'und axialen Richtungen 12 bezeichnet.

Unter dem Innendruck des Reifens wird der Wulst 2 fest gegen die Sitzfläche und das Felgenhorn 8 der Felge 7 gepreßt. Die Anpressung an den radial verlaufenden Abschnitt 9 erfolgt in axialer Richtung, wie dies durch den Pfeil 13 angedeutet ist. In Ruhestellung beginnen die Innenfläche des Felgenhornes und die Außenfläche des Wulstes an der Stelle 15 zu divergieren. Unter dem Innendruck des Reifens und den Wechselbeanspruchungen bei der Fahrt unter der Last ändert sich die Stelle 15 beginnender Divergenz der genannten Flächen über einen Flächenbereich, der durch den gestrichelten Kreis 16 angedeutet ist. Bei hoher Pressung zwischen den in Berührung stehenden Flächen nimmt der spezifische Flächendruck an der jeweiligen Stelle 15 beginnender Divergenz auf den Wert Null ab. Dadurch treten Anscheuerstellen im Bereich des Felgenhornes auf, die insbesondere dann, wenn die Felge aus Aluminium besteht, zu einer raschen Beschädigung der Felge führen.

Um diese Anscheuerstellen auszuschalten, ist bei der Ausführung gemäß der Erfindung, die in allgemeiner Form in Fig. 2 dargestellt ist, im Bereich der Stelle beginnender Divergenz auf der Wulstaußenseite eine Materialausnehmung 20 vorgesehen. Die

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MaterialzurUcknahme 20 beginnt zweckmäßigerweise radial innen deutlich ver der Stelle 15 vormals beginnender Divergenz, Die Zone der Wulstaußenseite, die radial bis an die MaterialzurUcknahme heranreicht, ist unter allen normalerweise zu erwartenden Fahr- und Belastungsbedingungen unter einem spezifischen Flächendruck von vorgegebener Größe an der Innenfläche des Felgenhornes gepreßt, während die Zone der Wulstaußenseite, die mit der Materialzurücknahme 20 beginnt, unter allen normalen Bedingungen mit der Innenfläche des Felgenhornes nicht in Berührung tritt.

In Fig. 2 ist die Materialzurücknahme mit 20, der theoretische Verlauf der Kontur der Wulstaußenseite mit 21 und der tatsächliche Verlauf der Kontur radial außerhalb der MaterialzurUcknahme 20 mit 22 bezeichnet.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Der Wulst weist im Bereich der Stelle vormals beginnender Divergenz zwischen der Wulstaußenseite und der Innenfläche des Felgenhornes eine flache, kehlförmige Ausnehmung 29 auf, die nur schwach hinter die glatte Kontur der Wulstaußenseite zurückspringt. Radial außerhalb der Kehle 29 schließen sich ringförmige Zierrippen 40 an, wie sie bei anderen Reifen bekannt sind.

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Die der Wulstsohle zugewandte Begrenzung der Kehlnut 29 wird durch eine nur schwach über die normale Kontur der Außenseite des Wulstes vorspringende ringförmige Rippe 31 begrenzt. Die die Rippe im Querschnitt begrenzenden Flanken weisen, wie bei der ι Flanke 30 angedeutet ist, nur eine schwache Neigung gegenüber dem Verlauf der normalen Kontur der Wulstaußenseite auf. Der Neigungswinkel der Flanke 30 zu der normalen Kontur liegt im Bereich zwischen 15 und 60°. Aus Fig. 4 erkennt man, daß die

ι Rippe 31 einen dachförmigen Querschnitt mit ausgeprägter Firstlinie 32 aufweist. Das Volumen der Ringrippe oder das Ausmaß der Querschnittsfläche der Ringrippe sind gering. Radial inner-

; halb der Firstlinie 32 liegt die Außenfläche 27 des Wulstes unter allen Bedingungen mit vorbestimmtem spezifischem Flächendruck an der Innenfläche 28 des im wesentlichen radial verlaufenden Abschnittes 25 des Felgenhornes an. Die jenseits der Firstlinie 32 der Ringrippe 31 liegenden Bereiche der Wulstaußenseite gelangen dagegen unter üblichen Verhältnissen nicht

j in Berührung mit dem Felgenhorn, insbesondere auch nicht mit dem ! axial abgebogenen Abschnitt 26 des Felgenhornes.

Aufgrund dieser Ausbildung springt die Wulstaußenfläche von einei leicht erhabenen Materialanhäufung, die durch die Ringrippe 31 j gebildet wird, allmählich und kehlförmig zurück und folgt dann wieder der normalen Kontur bis zum übergang des radial inneren Bereiches der Seitenwand. In dem im Hinblick auf Anscheuerung gefährdeten Bereich verbleibt somit keine Zone, in der die

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Pressung der.aneinanderliegenden Flächen aus Gummi und Metall allmählich bis auf den Wert Null zurückgeht. Soweit wie eine Flächenberührung besteht, erfolgt diese vielmehr stets unter einem vorbestimmten spezifischen Flächendruck, der kein Ablösen und keine relativen Verschiebungen gestattet. Damit werden Felgenanscheuerungen und damit Beschädigungen der Felge zuverlässig verhindert. Die Felgen weisen daher auch dann, wenn sie aus Aluminium bestehen, eine wesentlich höhere Lebensdauer auf.

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Claims (5)

5258 DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN Ansprüche

1. Fahrzeugluftreifen mit Reifenwüösten zur Montage auf Felgen mit radial verlaufendem und axial nach außen abgebogenem Felgenhorn, bei dem die Kontur der Wulstaußenseite im wesentlichen direkt und glatt in die Außenfläche der Reifenseitenwand übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Stelle (15) beginnender Divergenz von Felgenhorninnenfläche und Wulstaußenfläche die Wulstaußenseite eine Materialzurücknahme (20) aufweist.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialzurücknahme in Form einer ringförmigen, flachen Kehle (29) ausgebildet ist.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wulstsohle (3) näherliegende Begrenzung der Kehle (29) in Form einer gegenüber der Kontur der Wulstaußenseite schwach erhabenen Umfangsrippe (31) ausgebildet ist.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippe einen

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ORIGINAL INSPECTED

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satteldachförmigen Querschnitt mit ausgeprägter Firstlinie (32) aufweist.-

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (30) der Umfangsrippe (31) zu der Kontur der Wulstaußenseite schwach geneigt sind.

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