DE2830024A1

DE2830024A1 - Sicherheitsrad fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2830024A1
Application number: DE19782830024
Authority: DE
Inventors: Isao Osada; Shoichi Sano
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1979-01-18
Also published as: GB2000733B; GB2000733A; FR2396664A1; US4177849A; FR2396664B1

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN _ Steinsdorfstraße 10

Dr.rer. nat. W. KÖRBER

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS

PATENTANWÄLTE

OHTSU TIRE & RUBBER CO., LTDl

1-go, 9-ban, Kawara-cho

zumi oht su-shi

Osaka / Japan

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA

27-8, 6-chome

Jingumae, Shibuya-ku

Tokio / Japan

Sicherheitarad für fahrzeuge

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsräder für Fahrzeuge, die es ermöglichen, das Fahrzeug selbst nach dem Verlust des Reifenluftdrucks infolge eines Reifenschadens so abzustützen, daß das Fahrzeug seine Fahrt gefahrlos fortsetzen kann.

Wenn die in einen Reifen bzw. Schlauch eingeschlossene Luft infolge einer Beschädigung des Reifens verloren geht, insbesondere während der Fahrt auf einer Autobahn oder in dichtem Verkehr, kann sich ein sofortiges Ersetzen des beschädigten Reifens an Ort und Stelle als außerordentlich gefährlich oder sogar als praktisch unmöglich erweisen. Daher wäre es sehr erwünscht, es dem Fahrzeug zu ermöglichen, seine Fahrt auch nach dem Eintreten eines Reifenschadens fortzusetzen, da es dem Fahrer hierbei möglich sein würde, eine in der Nähe befindliche Reparaturwerkstatt aufzusuchen, ohne daß ein Reifenwechsel durchgeführt werden muß. Eine solche Möglichkeit würde sich für den Fahrer

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natürlich auch dann als eine große Bequemlichkeit erweisen, wenn die Verkehrsbedingungen einen Reifenwechsel auf offener Straße zulassen wurden.

Im Hinblick hierauf wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, ein Sicherheitsrad zu entwickeln, bei dem die Möglichkeit besteht, das Fahrzeug auch nach dem Eintreten eines Reifenschadens gefahrlos zu einer Reparaturwerkstatt o.dgl. zu fahren, wobei nur eine minimale zusätzliche Beschädigung des Reifens eintritt; es wurden bereits verschiedene Konstruktionen von Sicherheitsrädern vorgeschlagen, bei denen in den Reifen ein flacher Protektor eingebaut ist, um das Fahrzeug nach einem Reifenschaden abzustützen und es dem Fahrzeug zu ermöglichen, seine Fahrt fortzusetzen. In diesem Zusammenhang ist es erwünscht, daß der flache Protektor nach dem Einbau in den Reifen eine möglichst hohe Starrheit aufweist, damit er seine Aufgabe erfüllen kann, die darin besteht, anstelle des verloren gegangenen Beifenluftdrucks das Fahrzeug abzustützen. Andererseits ist es erwünscht, daß ein solcher flacher Protektor, der in einen Reifen eingebaut werden soll, so ausgebildet ist, daß er eine begrenzte Starrheit aufweist, damit er sich leicht in den Reifen einbauen läßt. Allerdings ist bis jetzt keine Konstruktion eines flachen Protektors bekannt geworden, der die beiden vorstehenden Erfordernisse erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsrad der genannten Art zu schaffen, das von einfacher Konstruktion ist und neben anderen Teilen einen flachen Protektor von besonderer Konstruktion aufweist, der in dem Reifen in einer vorbestimmten Lage angeordnet ist, um das Fahrzeug abzustützen, wenn der Reifen beschädigt wird und der Luftdruck verloren geht, so daß das Fahrzeug unter minimaler zusätzlicher Beschädigung des Reifens seine Fahrt fort-

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setzen kann, wobei die Übertragung von Stoßen auf die Karosserie möglichst verringert wird, um den Fahrkomfort möglichst wenig zu beeinträchtigen. Ferner soll ein Sicherheitsrad der genannten Art geschaffen werden, das neben anderen Teilen einen flachen Protektor sowie einen Wulstanschlag aufweist, die beide geeignet sind, leicht in den Reifen eingebaut zu werden, und die nach dem Einbau insgesamt eine Konstruktion bilden, welche hinreichend starr ist, um das Gewicht des Fahrzeugs auf stabile und zwangsläufige Weise aufzunehmen, wenn die Luft aus dem Reifen entwichen ist«,

Allgemein gesprochen müssen der flache Protektor, der anstelle des beschädigten Reifen das Fahrzeuggewicht aufnehmen soll, und der Wulstanschlag, der die Reifenwülste auf der Felge festhalten soll, hinreichend starr sein, damit sie ihre Aufgabe einwandfrei erfüllen können. Jede Vergrößerung der Starrheit dieser Teile führt jedoch dazu, daß es schwieriger wird, sie einzubauen und in die richtige Lage zu bringen; hierbei besteht die Gefahr, daß die Teile beim Einbau übermä ßig beansprucht werden, so daß Schaden auftreten. Wird eines der genannten Teile in dem Reifen nicht genau in die richtige Lage gebracht, ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten; hierzu gehören eine Beeinträchtigung der Fahrleistung sowie eine Unwucht der umlaufenden Masse, die zu verstärkten Vibrationen und einer entsprechenden Beeinträchtigung des Fahrkomforts führen.

Durch die Erfindung ist ein Sicherheitsrad der genannten Art geschaffen worden, zu dem unter anderem ein flacher Protektor und ein Wulstanschlag gehören, wobei diese Teile so ausgebildet sind, daß sie sich leicht in einen Reifen einbauen und in die richtige Lage bringen lassen, so daß sie nach dem Einbau eine Konstruktion bilden, die eine hinreichende Starrheit aufweist, um es dem Rad zu ermöglichen,

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das Fahrzeuggewicht nach dem Verlust des Reifendrucks aufzunehmen, so daß die Fahrt gefahrlos und unter minimaler zusätzlicher Beschädigung des Reifens fortgesetzt werden kann.

Damit von dem beschädigten Reifen aus Stöße nur in einem minimalen Ausmaß auf die Karosserie des Fahrzeugs übertragen werden, ist gemäß der Erfindung daran gedacht, dem flachen Protektor ausreichende Stoßdämpfungseigenschaften zu verleihen. In diesem Zusammenhang ist jedoch zu bemerken, daß dann, wenn bei einem Reifenschaden die Luft nur langsam aus dem Reifen entweicht, der Fahrer diese Tatsache erst dann erkennt, wenn die Sohle des Reifens zur Anlage an dem flachen Protektor gekommen ist. Behälter der Fahrer während einer längeren Zeit eine hohe Fahrgeschwindigkeit bei, besteht die Gefahr, daß sowohl der Reifen als auch der flache Protektor beschädigt wird, da zwischen diesen Teilen eine übermäßige Reibung auftritt. Im Hinblick hierauf müssen Vorkehrungen getroffen werden, um ein entsprechendes Warnsignal zu erzeugen, durch das der Fahrer über den Zustand des Reifens in Kenntnis gesetzt wird, damit ein Reifenwechsel möglichst bald durchgeführt werden kann.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsrad ist so ausgebildet, daß es allen vorstehend genannten Anforderungen entspricht, daß im Bedarfsfall ein ¥arnsignal erzeugt wird, und daß die Konstruktion von großer Einfachheit ist.

Das Sicherheitsrad mit dem flachen Protektor, der mit einem Wulstanschlag kombiniert ist, weist eine geschlossene rahmenähnliche Querschnittsform mit einem erheblichen Widerstandsmoment auf. Der flache Protektor, der aus einem elastischen Material besteht und einen allgemein H-förmigen Querschnitt hat, läßt sich leicht verformen, so daß er sich unschwer in den Reifen einbauen läßt; nach der Vereinigung mit dem Wulst-

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anschlag, der die Seitenwandabschnitte des flachen Protektors mit den zugehörigen Reifenwülsten und den Felgenflanschen verspannt, ergibt sich eine erhebliche Starrheit, die ausreicht, um das Gewicht des Fahrzeugs aufzunehmen, wenn ein Reifenschaden eintritt. Die Starrheit des flachen Protektors wird noch durch Verstärkungscordfäden aus nicht dehnbarem Material erhöht, die in den Protektor eingebettet sind. Die äußeren Ränder der Seitenwände des flachen Protektors sind mit zwei in seitlicher Fluhtung miteinander stehenden Beschädigungsfühlzonen versehen, die sich parallel zu einer Tangente erstrecken und radial außerhalb des Bodens der ringförmigen Aussparung im äußeren Rand des H-förmigen Querschnitts des flachen Protektors angeordnet sind. Die geraden Schadenfühlzonen, die es dem Fahrzeug ermöglichen, sich jedesmal dann nach unten zu bewegen, wenn diese Zonen direkt gegenüber der Fahrbahnoberfläche angeordnet sind, nachdem der Reifen beschädigt worden ist, dienen dazu, ein Warnsignal in Form von Stoßen zu erzeugen, die auf die Karosserie übertragen werden und den Fahrer davon in Kenntnis setzen, daß der Reifen beschädigt worden ist und möglichst bald ersetzt werden muß.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Sicherheitsrades ;

Fig. 2 eine Schrägansicht des Wulstanschlags des Sicherheitsrades nach Fig. 1;

Fig. 3 eine auseinandergezogene Schrägansicht eines Teils des Wulstanschlags nach Fig. 2, wobei zwei einander benachbarte Elemente dargestellt sind;

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Fig. 4 eine Fig. 3 ähnelnde Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Wulstanschlags;

Fig. 5 eine Schrägansicht des gesamten in Fig. 1 dargestellten Protektors;

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Hälfte des Protektors nach Fig. 5i und

Fig. 7 einen Teilschnitt des Sicherheitsrades nach Fig. 1, der jedoch in einer anderen radialen Ebene verläuft.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Sicherheitsrad dargestellt, das einen im folgenden kurz als Reifen bezeichneten schlauchlosen Reifen T aufweist, ferner eine geteilte Felge R, einen flachen Protektor Fp und einen Wulstanschlag Bs. Diese Teile werden im folgenden näher beschrieben.

Zu dem auf bekannte Weise symmetrisch ausgebildeten Reifen T gehören eine Lauffläche 1, ein rechter und ein linker Seitenwandabschnitt 2, die sich an die Lauffläche anschliessen, sowie zwei Wulstabschnitte 3> die mit den Seitenwänden 2 verbunden sind, und deren Dicke in Richtung auf ihre Ränder allmählich zunimmt. In die Wulstabschnitte 3 sind Wulstdrähte 4 eingebettet.

Zu der geteilten Felge R gehören ein äußerer Teil 5 und ein innerer Teil 6, die durch mehrere Kopfschrauben 7 verbunden sind. Der äußere Teil 5 der Felge weist einen Hauptabschnitt auf, der mit einem Basisabschnitt 9 von geringer Breite versehen ist, sowie einen Felgenflansch 10, der sich nach außen an den Basisabschnitt anschließt und dazu dient, den benachbarten Wulst 3 des Reifens in seiner Lage zu halten. Zu dem inneren Felgenteil 6 gehört ein Hauptkörper, der einen Basisabschnitt 11 von größerer Breite aufweist und mit einem Flansch

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12 versehen ist, der sich nach außen an den Basisabschnitt anschließt und dazu dient, den zugehörigen Wulst 3 des Reifens in seiner Lage zu halten. Die Basisabschnitte 9 und 11 des äußeren bzw. des inneren Felgenteils 5 bzw. 6 bilden zusammen eine zylindrische Basisfläche der geteilten Felge R, die gemäß Fig. 1 dazu dient, den flachen Protektor Fp und den Wulstanschlag Bs von innen her zu unterstützen. An der Verbindungsstelle zwischen dem äußeren Felgenteil 5 und dem inneren Felgenteil 6 ist radial außerhalb der Verbindungsschrauben 7 ein O-Ring angeordnet.

Im folgenden wird zunächst der Aufbau des flachen Protektors Fp beschrieben, der allgemein ringförmig ausgebildet ist, so daß er sich in den Reifen T so einbauen läßt, daß er sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Der flache Protektor hat eine Querschnittsform, die eigens so gewählt ist, daß der Protektor eine ausreichende Starrheit hat, um seine Aufgabe zu erfüllen; er besteht aus einem elastischen Material, z.B. Natur- oder Synthesekautschuk oder einem Kunstharzmaterial, und er weist eine hinreichende Elastizität auf. Ferner hat der flache Protektor einen symmetrischen Querschnitt mit zwei durch einen Abstand getrennten ringförmigen Seitenwandabschnitten 14 und 15 sowie einer ringförmigen ÜberbrUckungswand 16, welche die Seitenwandabschnitte miteinander verbindet, sich zwischen ihnen erstreckt und gegenüber den äußeren IMfangsflächen der Seitenwandabschnitte radial etwas nach innen versetzt ist. Somit hat der flache Protektor Fp als Ganzes einen allgemein H-förmigen Querschnitt mit einer ringförmigen Aussparung oder Nut

17 in der Mitte zwischen den Seitenwandabschnitten. In der Mittelebene des Überbrückungswandabschnitts 16 sind mehrere in Umfangsabständen verteilte radiale EntlüftungsÖffnungen

18 ausgebildet, welche den Raum auf der Innenseite des flachen Protektors mit dem Raum auf seiner Außenseite verbinden. In den Protektor Fp sind an den Verbindungsstellen zwischen

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dem Überbrückungswandabschnitt 16 und den Seitenwandabschnitten 14 und 15 ringförmige Verstärkungscordfäden 19 aus einem nicht dehnbaren Material, z.B. in Form von Stahldraht, eingebettet. Ferner sind ringförmige Verstärkungselemente 20 aus ähnlichem Material in den Überbrückungswandabschnitt 16 zu beiden Seiten der Reihe von Entlüftungsöffnungen 18 eingebettet. Die Verstärkungen 19 und 20 dienen dazu, die Starrheit des flachen Protektors zu erhöhen, der, wie erwähnt, aus einem elastischen Material besteht. Die Verstärkungen 19 und 20 können ggf. aus einem Kunstharzmaterial wie Nylon hergestellt sein, um das Gewicht des Protektors unddamit auch seine Trägheit gegen Drehbewegungen zu verringern.

Jeder der Seitenwandabschnitte 14 und 15 des flachen Protektors weist nahe seinem inneren Rand auf der Außenseite eine Wulstanlagefläche 21 auf, die konkav gekrümmt ist, um mit der Innenfläche des benachbarten Wulstes 3 des Reifens T zusammenzuarbeiten. Ferner ist nahe dem inneren Rand jedes Seitenwandabschnitts 14 und 15 auf der Innenseite eine im wesentlichen ebene Anschlaganlagefläche 22 ausgebildet, die mit der benachbarten seitlichen Stirnfläche des Wulstanschlags Bs auf eine noch zu erläuternde Weise zusammenarbeitet. Jeder Seitenwandabschnitt 14 und 15 ist auf seiner Innenseite mit einem ringförmigen Anlageabschnitt 23 versehen, der gegenüber der Anlagefläche 22 radial nach außen versetzt ist und dazu dient, den Wulstanschlag Bs zu führen, wenn dieser zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten 14 und 15 angeordnet wird, und den Wulstanschlag in seiner Lage zu halten, damit er sich nicht radial nach außen bewegt.

Gemäß Fig. 5 und 6 sind die Seitenwandabschnitte 14 und des flachen Protektors Fp an ihren äußeren Umfangsflächen mit geraden Reifenschaden-Fühlbereichen 8a versehen, die parallel zueinander zwischen dem äußeren Umfangskreis Cf des Protektors

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und der Bodenfläche der ringförmigen Aussparung 17 des Überbrückungswandabschnitts 16 angeordnet sind und sich parallel zu einer Tangente des äußeren Umfangskreises Cf erstrecken.

Die beiden geraden Flächen 8a zum Fühlen eines Reifenschadens sind gemäß Fig. 6 an ihren Enden so verlängert, daß sie zwei Vorsprünge oder Ansätze 8b bilden, die über den äußeren Umfangskreis Cf des Protektors radial nach außen ragen und symmetrisch angeordnet sind. Um ihre Aufgabe zu erfüllen, ist es auch möglich, solche Ansätze 8b nur am vorauseilenden Ende der geraden Flächen 8a auszubilden, denn der flache Protektor Fp dreht sich während der normalen Fahrt des Fahrzeugs nur in der in Fig. 6 durch den Pfeil A bezeichneten Richtung. Es sei jedoch bemerkt, daß die Verwendung von Ansätzen 8b an beiden Enden der Flächen 8a bevorzugt wird, denn hierdurch werden Schwierigkeiten vermieden, die sich anderenfalls ergeben könnten, wenn die normale Drehrichtung gemäß dem Pfeil A umgekehrt wird, wie es geschieht, wenn der Reifen auf der betreffenden anderen Seite des Fahrzeugs verwendet wird.

Im folgenden wird anhand von Fig. 2 und 3 der Aufbau des Wulstanschlags Bs beschrieben. Der Wulstanschlag bildet eine ringförmige Konstruktion mit mehreren gelenkig miteinander verbundenen Anschlagteilen u. Zu jedem Anschlagteil u gehört ein Hauptkörper 28 mit einer kreisbogenförmig gekrümmten rechteckigen Platte 24, paarweise in der Längsrichtung bzw. der Querrichtung angeordneten Randabschnitten 25 und 26, die sich über den Umfang der Platte 24 erstrecken, sowie einer gitterähnlichen Anordnung von Verstärkungsrippen 27, die mit der Platte 24 und den Randabschnitten 25, 26 zusammenhängen und in Verbindung mit den Randabschnitten dazu dienen, die Starrheit des Hauptkörpers 28 zu erhöhen. Der Hauptkörper 28 ist an einem Ende mit zwei durch einen

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Querabstand getrennten parallelen Ansätzen 29 versehen, während das andere Ende zwei weitere parallele Ansätze 30 aufweist, die durch einen etwas größeren Querabstand getrennt sind als die Ansätze 29. Die Ansätze 29 sind mit zwei Verbindungszapfen 31 versehen, die gleichachsig angeordnet sind und sich in entgegengesetzten seitlichen Richtungen erstrecken, während die Ansätze 30 zwei gleichachsig angeordnete Öffnungen 32 zum Aufnehmen der Verbindungszapfen 31 der Ansätze 29 des benachbarten Anschlagteils u aufweisen. Somit kann man jeweils zwei einander benachbarte Anschlagteile u gelenkig miteinander verbinden, indem man die beiden Ansätze 29 des einen Anschlagteils zwischen den beiden Ansätzen 30 des benachbarten Anschlagteils anordnet, um die Verbindungszapfen 31 der Ansätze 29 in die Aufnahme öffnungen 32 der Ansätze 30 einzuführen. Durch Wiederholen dieses Verfahrens ist es möglich, sämtliche Anschlagteile u eines Wulstanschlags Bs so miteinander zu verbinden, daß ein geschlossener Ring entsteht.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines in Verbindung mit dem flachen Protektor Fp verwendbaren Wulstanschlags Bs. Bei dieser Ausführungsform gehört zu jedem Anschlagteil u ein stangenförmiger Hauptkörper 33, der zur äußeren Umfangsflache des Basisabschnitte 11 des inneren Felgenteils 6 passend gekrümmt ist. Der Hauptkörper 33 ist auf beiden Seiten jeweils mit zwei zylindrischen parallelen Ansätzen 34 versehen, die längs des Hauptkörpers durch einen Abstand getrennt sind. Ferner weist jeder Hauptkörper 33 an seinen Enden einen Ansatz 35 bzw. 36 auf; diese Ansätze sind gegeneinander versetzt und mit einer Gewindebohrimg 37 bzw. einer glatten Bohrung 38 versehen. Sollen zwei einander benachbarte Anschlagteile u miteinander verbunden werden, wird der Ansatz 35 eines Anschlagteils u zur Anlage an dem Ansatz 36 des anderen Anschlagteils gebracht, so daß die Gewindebohrung 37 mit der glatten Bohrung 38 fluchtet, woraufhin in

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die glatte Bohrung 38 eine Kopfschraube 39 eingeführt und in die Gewindebohrung 37 eingeschraubt wird.

Der Wulstanschlag nach Fig. 3 und der Wulstanschlag nach Fig. 4 muß eine ausreichende Starrheit haben und wärmebeständig sein, um Druck- und Biegekräften,einer Erhitzung und anderen äußeren Einflüssen standzuhalten, denen er ausgesetzt wird, wenn ein Reifenschaden auftritt, und er soll möglichst leicht sein, damit die einer Drehbewegung entgegenwirkende Massenträgheit eines Rades nicht wesentlich vergrößert wird. Der Wulstanschlag kann aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden, z.B. Aluminiumlegierungen, Stahl und Kunstharzen, die den genannten Erfordernissen entsprechen; hierzu gehören unter anderem Nylon mit einem Glasfasergehalt im Bereich von 5% bis 90% und vorzugsweise zwischen 10% und 50%, wobei sich dieses Material wegen seiner guten Formbarkeit und anderer Eigenschaften als besonders brauchbar erweist.

Im folgenden ist der Einbau des flachen Protektors Fp und des Wulstanschlags Bs in den Reifen T beschrieben. Zunächst wird der flache Protektor in den Reifen T längs seines . offenen inneren Randes so eingeführt, daß die konkav gekrümmten Wulstanlageflächen 21 an den Rändern der Seitenwandabschnitte 14 und 15 des Protektors zur Anlage an den Innenflächen der Wulste 3 des Reifens kommen. Der flache Protektor, der aus einem elastischen Material besteht, ist längs seines inneren Umfangs weit geöffnet, so daß er sich leicht verformen und in der beschriebenen Weise in den Reifen einführen läßt.

Nunmehr wird der Wulstanschlag Bs, der in der beschriebenen Weise zu einem geschlossenen Ring zusammengebaut worden ist, in die Öffnung am inneren Rand des Reifens so eingeführt, daß die voneinander abgewandten Stirnflächen der Anschlagteile u zur Anlage an den Flächen 22 des flachen Protektors

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kommen, der sich bereits in dem Reifen befindet. Der Wulstanschlag läßt sich, ohne gede Schwierigkeit einbauen, da er radial nach innen und außen flexibel ist, was auf das Vorhandensein der Gelenkverbindungen zwischen den Anschlagteilen u zurückzuführen ist, die durch die Verbindungszapfen 31 bzw. die Schrauben 39 gebildet werden.

Nach dem Einbauen des flachen Protektors Fp und des Wulstanschlags Bs in den Reifen T werden der äußere Teil 5 und der innere Teil 6 der geteilten Felge R von beiden Seiten hejjfrn den Reifen eingeführt und mit Hilfe der Kopfschrauben 7 miteinander verbunden, so daß der flache Protektor und der Wulstanschlag an der Außenfläche der jetzt durch die Basisabschnitte 9 und 11 gebildeten Felgenbasis anliegen. Die Wulste 3 des Reifens werden zusammen mit den Seitenwandabschnitten 14 und 15 des flachen Protektors zwischen dem Wulstanschlag Bs und den Flanschen 10 und 12 der Felge R fest eingespannt, so daß der Reifen luftdicht abgeschlossen wird.

Schließlich wird gemäß Fig. 7 Druckluft durch ein Ventil V zugeführt, das auf der Außenseite der geteilten Felge angeordnet ist. Die zugeführte Druckluft strömt durch einen Einlaßkanal 8 in der Basis 9, 11 der geteilten Felge, so daß zuerst der Raum innerhalb des flachen Protektors gefüllt wird. Gemäß Fig. 7 ist der Lufteinlaßkanal 8 am einen Ende mit dem Ventil V verbunden, während sein anderes Ende an der äußeren Umfangsfläche der Felgenbasis 9, 11 mündet. Aus dem flachen Protektor strömt die Druckluft weiter durch die Öffnungen 18 und die ringförmige Aussparung 17 des Protektors zu dem Innenraum des Reifens. Selbst wenn im Anfangsstadium des Zuführens von Druckluft der Reifen T durch das Fahrzeuggewicht zusammengedrückt ist, so daß seine Lauffläche 1 an der äußeren Umfangsfläche des flachen Protektors anliegt, wie es in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet

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ist, werden die Öffnungen 18 niemals durch die Lauffläche geschlossen gehalten, denn sie münden in der ringförmigen Aussparung 17 am äußeren Umfang des flachen Protektors. Somit kann der Reifen jederzeit mit Druckluft gefüllt werden, obwohl der flache Protektor in dem Reifen angeordnet ist.

Durch das Ventil V wird außerdem eine ausreichende Menge eines Schmiermittels in den Reifen eingespritzt, um diejenigen Flächen der Lauffläche 1 und des flachen Protektors Fp zu schmieren, welche zusammenarbeiten, wenn der Reifen beschädigt worden ist, und um zu verhindern, daß die Anlageflächen der beiden Teile durch die dazwischen auftretende Reibung beschädigt werden. Das eingespritzte Schmiermittel verbleibt anfänglich auf der Innenseite des flachen Protektors, und wenn das Rad danach gedreht wird, wird das Schmiermittel durch Fliehkräfte durch die Öffnungen 18 zu dem aufgempumpten Reifen gefördert, wo es dann seine Aufgabe erfüllen kann.

Beim normalen Zustand des Reifens, d.h. wenn der Reifen auf einen vorbestimmten Druck aufgepumpt ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, wird das Gewicht des Fahrzeugs von dem Luftdruck in dem Reifen aufgenommen; geht die Luft jedoch bei einer Beschädigung des Reifens verloren, legt sich der Reifen zusammen, bis die Lauffläche 1 an der Außenfläche des flachen Protektors anliegt, woraufhin der flache Protektor die Rolle des Luftdrucks übernimmt und das Fahrzeuggewicht aufnimmt, wegen der beschriebenen Konstruktion des flachen Protektors wird die auf den Reifen wirkende Last ziemlich gleichmäßig auf die beiden Seitenwandabschnitte 14 und 15 unabhängig von dem Überbrückungswandabschnitt 16 verteilt, welch letzterer dazu dient, die Starrheit der Seitenwandabschnitte zu erhöhen und ein Zusammenfallen des flachen Protektors zu verhindern. Somit ist es für den Fahrer

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möglich, seine Fahrt gefahrlos fortzusetzen und z.B. die nächste Reparaturwerkstatt aufzusuchen.

Während einer solchen Fahrt des Fahrzeugs bei beschädigtem Reifen veranlassen die geraden Fühlabschnitte 8a des umlaufenden flachen Protektors Fp die Karosserie des Fahrzeugs und insbesondere deren dem betreffenden Rad benachbarten Teile, sich jeweils über eine Strecke nach unten zu bewegen, die dem maximalen Abstand der geraden Abschnitte 8a von dem äußeren Umfangskreis Cf des flachen Protektors entspricht, wenn die geraden Abschnitte eine Stellung durchlaufen, in der sie der Fahrbahn direkt gegenüberliegen, und die hierbei auf die Karosserie ausgeübten Stöße dienen als Warnsignal, durch das dem Fahrer die Beschädigung des Reifens angezeigt wird. Die geraden Fühlabschnitte 8a haben jeweils einen relativ großen Flächeninhalt, und wenn sie unter Vermittlung durch die Lauffläche 1 des beschädigten Reifens mit der Fahrbahn zusammenarbeiten, werden sie nur einem begrenzten Flächeneinheitsdruck ausgesetzt, so daß sie nur in einem begrenzten Ausmaß verformt werden. Hierdurch wird es den geraden Abschnitten 8a ermöglicht, einerseits die sich nach unten bewegende Karosserie zuverlässig abzustützen und andererseits einen Stoß auf die Karosserie auszuüben. Selbst genau in dem Augenblicken dem die geraden Abschnitte 8a unter Vermittlung durch die Lauffläche 1 des Reifens direkt in Berührung mit der Fahrbahn kommen, behalten die Anlageflächen der geraden Abschnitte ihre Lage radial außerhalb der Bodenfläche der ringförmigen Aussparung 17 am Umfang des flachen Protektors bei, so daß die gleichmäßige Verteilung der Last auf die Seitenwandabschnitte 14 und 15 aufrechterhalten und das Fahrzeug einwandfrei abgestützt wird.

Wenn sich der beschädigte Reifen in der Vorwärtsrichtung dreht, bewirken die beiden Fühlabschnitte oder Ansätze 8b am

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voreilenden Ende der geraden Fühlflächen 8a, daß die Karosserie jedesmal kurzzeitig angehoben wird, wenn dieee Ansätze auf der Fahrbahn zusammen mit der Lauffläche 1 abrollen, und die entsprechende Strecke addiert sich zu der senkrechten Strecke, längs welcher sich die Karosserie nach unten bewegt, wenn die geraden Flächen 8a der Fahrbahn gegenüberliegen. Dies führt zu einer erheblichen Verstärkung der Stöße, die durch den beschädigten Reifen auf die Karosserie übertragen werden, so daß Gewähr dafür besteht, daß der Fahrer augenblicklich erkennt, daß der Reifen beschädigt ist und ausgewechselt werden muß.

Wenn die in den Reifen eingeschlossene Luft infolge einer Beschädigung des Reifens verloren gegangen ist, dient, wie erwähnt, der flache Protektor F dazu, die Lauffläche des zusammengefallenen Reifens aufzunehmen, um die auf das Bad wirkende Last abzustützen und den Luftdruck zu ersetzen;

gemäß der Erfindung hat der Protektor einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt mit den beiden durch einen Querabstand getrennten, einander zugewandten ringförmigen Seitenwandabschnitten 14 und 15 "und dem damit zusammenhängenden ringförmigen Überbrückungswandabschnitt 16, der sich zwischen den Seitenwandabschnitten erstreckt und gegenüber ihren äußeren Umfangsflächen radial etwas nach innen versetzt ist. Der mittlere Teil des flachen Protektors ist an seinem äußeren Umfang mit der ringförmigen Aussparung oder Nut 17 versehen, deren Bodenfläche niemals in Berührung mit der Innenfläche der Lauffläche 1 des Reifens kommen kann. Wegen dieser Querschnittsform des flachen Protektors kommt die Lauffläche 1 des beschädigten Reifens nur in Berührung mit den äußeren Umfangsflächen der Seitenwandabschnitte 14 und 15, so daß die Bodenfläche der Aussparung 17 freigehalten wird, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob sich das Fahrzeug längs einer geraden oder gekrümmten Bahn bevegt. Infolgedessen werden das Fahrzeuggewicht und die auf das Rad

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wirkenden Fliehkräfte gleichmäßig auf beide Hälften des Protektors auf entgegengesetzten Seiten seiner Mittelebene verteilt, und es tritt keine übermäßige örtliche Konzentration äußerer Kräfte auf, wie sie sich bei den bis jetzt bekannten flachen Protektoren nicht vermeiden läßt. Mit anderen Worten, die auf das Rad wirkenden äußeren Kräfte werden direkt von den Seitenwandabschnitten 14 und 15 des flachen Protektors aufgenommen und durch sie auf die geteilte Felge R übertragen, die an den inneren Umfangsflächen der Seitenwandabs chnitte anliegt. Außerdem dient der Überbrückungswandabschnitt 16 des flachen Protektors, der die Seitenwandabs chnitte verbindet und gegenüber ihren äußeren Umfangsflächen radial etwas nach innen versetzt ist, &zu, die Starrheit der Seitenwandabschnitte sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung in einem erheblichen Ausmaß zu erhöhen, so daß nicht die Gefahr besteht, daß die Seitenabschnitte ausgebeult, durchgebogen oder auf andere Weise verformt werden. Somit ist der erfindungsgemäße flache Protektor geeignet, die äußeren Kräfte aufzunehmen, die auf das Rad wirken, nachdem der Reifen beschädigt worden ist, so daß ein stabiles Fahrverhalten gewährleistet ist, damit das Fahrzeug seine Fahrt gefahrlos fortsetzen kann, wobei der beschädigte Reifen nur in einem minimalen Ausmaß zusätzlich beschädigt wird, und wobei die auf die Karosserie des Fahrzeugs übertragenen Stöße gedämpft werden.

Außerdem wird die Starrheit der Seitenwandabschnitte 14 und 15 des flachen Protektors an ihrer Basis dadurch erheblich vergrößert, daß sie zwischen dem Wulstanschlag Bs und den Flanschen der geteilten Felge zusammen mit den Wulsten 3 des Reifens fest eingespannt sind. Ferner bildet der Wulstanschlag, der mit engem Sitz zwischen den Seitenwandabschnitten des flachen Protektors in Anlage an der geteilten Felge angeordnet ist, zusammen mit dem Protektor einen geschlossenen rahmenähnlichen Querschnitt mit einem erheblichen Widerstandsmoment. Hieraus ergibt sich nicht nur eine Ver-

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größerung der Druck- und Biegefestigkeit sowie der Widerstandsfähigkeit gegen Ausbeulen, sondern auch eine Steigerung der Starrheit des flachen Protektors in radialer und axialer Richtung, und in Verbindung mit der gleichmäßigen Verteilung der Belastung des flachen Protektors wird jedes Ausbeulen, Zusammenfallen oder eine sonstige Verformung verhindert. Daher kann der erf indungs gemäße flache Protektor die auf das Rad wirkende Last auf stabile und zwangsläufige Weise aufnehmen, so daß das Fahrzeug seine Fahrt fortsetzen kann und der beschädigte Reifen nur in einem minimalen Ausmaß zusätzlich beschädigt wird. Bei der durch den flachen Protektor und den Wulstanschlag gebildeten Konstruktion wird der Verlust an Fahrkomfort .ebenso wie die Reibung zwischen den benachbarten Flächen des flachen Protektors und der Lauffläche des beschädigten Reifens sowie die Wärmeentwicklung auf ein äußerstes Minimum begrenzt.

Da der flache Protektor durch den Wulstanschlag gegen jede axiale Verlagerung gesichert ist, wird auch eine Verlagerung der zwischen dem flachen Protektor und den Felgenflanschen eingespannten Reifenwulste wirksam verhindert, und die Lenkbarkeit des Fahrzeugs wird auch beim Durchfahren von Kurven nicht beeinträchtigt.

Beim Montieren des erfindungsgemäßen Sicherheitsrades läßt sich der ring-förmige flache Protektor leicht in den Reifen einführen, da er aus einem elastischen Material besteht und einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt hat, der am inneren Umfang offen ist, so daß sich der Protektor leicht verformen läßt. Man kann den flachen Protektor genau in die richtige Lage bringen, indem man die WuIstanlageflächen 21 an den inneren Rändern der Seitenwandabschnitte zur Anlage an den Innenflächen der beiden Wulste 3 des Reifens bringt. Der Wulstanschlag, der radial nach innen und außen flexibel ist, läßt sich ebenfalls leicht in den Reifen einführen, indem man ihn nach Bedarf in radialer Richtung verformt, wobei die

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äußeren seitlichen Ränder des Wulstanschlags zur Anlage an den zugehörigen ringförmigen Abschnitten 23 auf der Innenseite des flachen Protektors gebracht werden. Somit ist es möglich, den flachen Protektor und den Wulstanschlag in dem Reifen genau in der gewünschten Lage anzuordnen, so daß sie ihre Aufgabe in jeder Hinsicht erfüllen, ohne daß die Gefahr besteht, daß eine nicht ausgewuchtete umlaufende Masse zu Drehschwingungen führt, oder daß der Fahrkomfort des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.

Ferner zeigt die durch den flachen Protektor und den Wulstanschlag gebildete, mit dem Reifen vereinigte Konstruktion, die einen geschlossenen rahmenähnlichen Querschnitt hat, eine bemerkenswerte Starrheit, so daß das Sicherheitsrad das Gewicht des Fahrzeugs auch nach einer Beschädigung des Reifens auf stabile Weise aufnehmen kann.

Insbesondere wird die Starrheit des flachen Protektors sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung erheblich vergrößert, und zwar durch die kombinierte Wirkung des im wesentlichen H-förmigen Querschnitts und der Verwendung von Verstärkungen aus nicht dehnbarem Material, die in die Seitenwandabschnitte des flachen Protektors eingebettet sind und sich nahe der Außenseite in der Umfangsrichtung erstrecken; außerdem trägt hierzu der Überbrückungswandabschnitt zu beiden Seiten der Öffnungen 18 bei, und es besteht keine Gefahr, daß der flache Protektor ausgebeult, durchgebogen oder anderweitig verformt wird. Somit ist der flache Protektor, der zwar aus einem elastischen Material besteht, in jeder Beziehung geeignet, die auf das Rad wirkenden äußeren Kräfte auf stabile Weise aufzunehmen, so daß das Fahrzeug auch nach einer Beschädigung des Reifens seine Fahrt gefahrlos fortsetzen kann. Die Elastizität des flachen Protektors ermöglicht es ihm, die von dem beschädigten Reifen herrührenden Stöße aufzunehmen und das Fahrzeug so abzu-

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stützen, daß Stöße nur in einem minimalen Ausmaß auf die Karosserie übertragen werden, so daß sich der Fahrkomfort nur in einem minimalen Ausmaß verringert.

Die geraden Abschnitten 8a des flachen Protektors, die zum Fühlen eines Reifenschadens dienen und innerhalb des äußeren Umfangskreises Cf angeordnet sind, werden bei einer Belastung praktisch nicht zusammengedrückt, doch ermöglichen sie es, durch eine Abwärtsbewegung der Karosserie Stöße hervorzurufen, die vom Fahrer als Warnsignal wahrgenommen werden, während sich der Reifen dreht, wobei seine Lauffläche 1 an dem flachen Protektor anliegt; selbst dann, wenn der Reifen bei einer Beschädigung nur langsam Luft verliert, besteht nicht die Gefahr, daß der Fahrer die Fahrt während einer längeren Zeit fortsetzt, ohne zu bemerken, daß der Reifen beschädigt worden ist. Außerdem führen die Fühlansätze 8b, mit denen der flache Protektor mindestens am vorauseilenden Ende der geraden Fühlabschnitte 8a versehen ist, und die radial nach außen über den äußeren Umfangskreis Cf des flachen Protektors hinausragen, zu einer stärkeren Wirksamkeit des Warnsignals in Form von eine Abwärtsbewegung der Karosserie begleitenden Stoßen, und zwar dadurch, daß sie die Gesamtstrecke vergrößern, längs welcher sich die Karosserie jedesmal nach unten bewegt, wenn die Fühlabschnitte 8a in eine Lage kommen, in der sie der Fahrbahn direkt zugewandt sind.

Der Patentanwalt:

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Claims

ANSPRÜCHE

1J Sicherheitsrad für ein Fahrzeug mit einer geteilten felge, die sich aus mindestens zwei axial nebeneinander angeordneten Felgenteilen zusammensetzt, einem auf der geteilten Felge angeordneten schlauchlosen Reifen und einem flachen Protektor, der in einer Luftkammer angeordnet ist, welche durch den schlauchlosen Reifen und die geteilte Felge abgegrenzt wird, wobei der flache Protektor dazu dient, die Lauffläche des schlauchlosen Reifens abzustützen, wenn die in den Reifen eingeschlossene Luft verloren gegangen ist, und wobei der flache Protektor so angeordnet ist, daß er mit seiner inneren Umfangsfläche an der Basis der geteilten Felge anliegt und zu beiden Seiten durch zugehörige Wulste des schlauchlosen Reifens abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der flache Protektor (Fp) als ringförmiges elastisches Bauteil mit einem im wesentlichen H-förmigen radialen Querschnitt ausgebildet ist, daß der Protektor in der Mitte seiner äußeren Umfangsfläche eine ringförmige Aussparung (17) aufweist, daß zu dem Protektor zwei durch einen Abstand getrennte, einander gegenüberlie-

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ORiGiNAL INSPECTED

gende Seitenwandabschnitte (14, 15) gehören, und daß bei dem Protektor ein ringförmiger Überbrückungswandabschnitt (16) vorhanden ist, der sich zwischen den Seitenwandabschnitten erstreckt, gegenüber den äußeren Urafangsflächen der Seitenwandabschnitte radial etwas nach innen versetzt ist und mit den Seitenwandabschnitten zusammenhängt, um sie zu verbinden.
2. Sicherheitsrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Wulstanschlag (Bs) vorbanden ist, der zusammen mit dem flachen Protektor (Fp) in der Luftkammer angeordnet ist, welche durch den schlauchlosen Reifen (T) und die geteilte Felge (R) abgegrenzt wird, so daß die Seitenwandabschnitte (14, 15) des flachen Protektors zusammen mit den zugehörigen Wulsten (3) des schlauchlosen Reifens mit den Felgenflanschen (12) der geteilten Felge verspannt sind.
3. Sicherheitsrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) an der Basis der Außenseite jedes Seitenwandabschnitts (14, 15) eine Wulstanlagefläche (21) und an der Basis der Innenfläche jedes Seitenwandabschnitts eine WuIstanschlag-Anlagefläche (22) aufweist, daß die Wulstanlagefläche in Anlage an der Innenfläche des benachbarten Wulstes (3) des schlauchlosen Reifens (T) angeordnet ist, und daß jede WuIstanschlag-Anlagefläche in Anlage/der benachbarten Seitenfläche des Wulstanschlags (Bs) angeordnet ist.
4. Sicherheitsrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) auf der Innenseite jedes der einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitte (14, 15) einen damit zusammenhängenden ringförmigen Anlageabschnitt (23) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Wulstanschlags (Bs), und daß die Anlageab-

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schnitte gegenüber den benachbarten seitlichen Rändern des Wulstanschlags angeordnet sind, um damit zusammenzuarbeiten.
5. Sicherheitsrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstanschlag (Bs) als ringförmige, in seitlicher Richtung nicht flexible Konstruktion ausgebildet und zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten (14, 15) des flachen Protektors (Fp) so angeordnet ist, daß er sich längs der äußeren Umfangsflache der Basis (9, 11) der geteilten Felge (R) erstreckt.
6. Sicherheitsrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Wulstanschlag (Bs) aus mehreren zu einem geschlossenen Ring verbundenen starren Anschlagteilen (u) zusammensetzt, so daß er radial nach innen und außen flexibel ist und daß die Anschlagteile sämtlich zwischen den einander gegenüberliegenden Wandabschnitten (14, 15) des flachen Protektors (Fp) angeordnet sind.
7. Sicherheitsrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) ringförmige Verstärkungsstränge (19) aus nicht dehnbarem Material, z.B. Stahldraht, aufweist, die in die sich längs des äußeren Umfangs erstreckenden Teile der einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitte (14, 15) und/oder den Überbrückungswandabschnitt (16) eingebettet sind.
8. Sicherheitsrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) an den äußeren Umfangsflächen der einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitte (14, 15) gerade, zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens (T) dienende Abschnitte (8a) aufweist, die gegenüber dem äußeren Umfangskreis (Cf) des flachen Protektors nach innen versetzt sind und sich parallel zu einer Tangente des Umfangs. kreises erstrecken.

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9. Sicherheitsrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) an seiner äußeren Umfangsfläche zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens (T) dienende Ansätze (8b) aufweist, mit denen mindestens diejenigen Enden der geraden, zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens dienenden Abschnitte (8a) versehen sind, welche bei der Vorwärtsdrehrichtung des flachen Protektors vorauseilen, und daß die genannten Ansätze radial nach außen über den äußeren Umfangskreis (Cf) des flachen Protektors hinausragen,
10. Sicherheitsrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der flache Protektor (Fp) an seiner äußeren Umfangsfläche an den voneinander abgewandten Enden jedes der geradem, zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens (T) dienenden Abschnitte (8a) zwei zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens dienende Ansätze (8b) aufweist, die symmetrisch geformt sind. *und
11. Sicherheitsrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche jedes der geraden, zum Fühlen einer Beschädigung des Reifens (T) dienenden Abschnitte (8a) außerhalb der Bodenfläche der ringförmigen Aussparung (17) des flachen Protektors (Fp) angeordnet ist.
12. Sicherheitsrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, &ß die geteilte Felge (R) auf ihrer Außenseite mit einem Luftzuführungsventil (V) versehen ist, daß die Basis (9, 11) der geteilten Felge einen Lufteinlaßkanal (8) aufweist, der am einen Ende mit dem Luftzuführungs ventil verbunden ist und am anderen Ende an der äußeren Umfangsfläche der Basis der geteilten Felge an einem Punkt mündet, der zwischen den einander gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten (14, 15) des flachen Protektors (Fp) liegt, und daß der Überbrückungswandabschnitt (16) des flachen Protektors mindestens eine öffnung (18) aufweist, um den Lufteinlaßkanal mit der ringförmigen Aussparung (17) zu verbinden, mit der die äußere Umfangsfläche des Überbrückungswandabschnitts versehen ist.