DE2930834A1

DE2930834A1 - Reifen-radfelgen-anordnung

Info

Publication number: DE2930834A1
Application number: DE19792930834
Authority: DE
Inventors: Wilfred Henry Harrington; William Lewis Jackson
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1980-02-14
Also published as: AU4921079A; JPH0159123B2; SE440336B; FR2433426B1; GB2026957A; FI792293A; SE7906407L; US4269251A; FR2433426A1; ZA793485B; IT1165265B; JPS5522599A; FI64913C; IT7924650A0; AT374141B; GB2026957B; FI64913B; ATA503079A; LU81540A1; AU524593B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifen-Radfelgen-Anordnung und insbesondere eine Reifen-Radfelgen-Anordnung mit einem schlauchlosen Luftreifen.

Bei herkömmlichen Luftreifen-Radfelgen-Anordnungen werden die Reifenwulste auf ihren jeweiligen Wulstsitzen mit Hilfe des Innenluftdrucks festgehalten.

Eine Entlüftung des Reifens führt «jedoch für die Reifen-Radfelgen-Anordnung zu einem relativ unsicheren Zustand, bei dem die Reifenwulste von ihren jeweiligen Sitzen durch Seitenkräfte herunterbewegt werden können. Ein solcher Zustand beeinflußt die Lenkbarkeit des Fahrzeugs und bei den am weitesten verbreiteten Radfelgen, die ein Tiefbett besitzen, um das Aufbringen des Reifens zu erleichtern, besteht die große Gefahr, daß der Reifen vollständig von der Radfelge getrennt wird.

Wulst-Abstandsringe und ähnliche Vorrichtungen wurden vorgeschlagen, um mit diesem Problem fertig zu werden. Diese Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß der Gesamtaufbau dadurch komplizierter wird, daß diese Vorrichtungen in ihre Lage gebracht werden müssen, nachdem'wenigstens einer der Wulste in seinen Sitz auf der Felge aufgebracht worden ist.

In der GB-ES 890 959 wird eine geteilte Felge beschrieben, bei der die Trennfuge dadurch abgedichtet wird, daß in ihr ein mit einem Texbilgewebe verstärkter und mit Gummi abgedeckter Fortsatz des Reifenwulstes eingeklemmt wird. Der Zusammenbau dieser Anordnung ist ebenfalls ein komplizierter Vorgang, da die Dichtigkeit der gesamten Anordnung im normalen aufgeblasenen Zustand von der exakten Einklemmung des Wulstfortsatzes in der Trennfuge abhängt. Der eingeklemmte Wulst wird auch daran gehindert, die Bewegungen auszuführen,

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die sich bei der Abbiegung oder Deformierung des Reifens beim Normalbetrieb ergeben, was zu zusätzlichen Spannungen bzw. Belastungen im Wulstbereich führt.

Es hat sich gezeigt, daß die Seitenführung seitlich gerichtete Kräfte im Laufflächen-Berührungsbereich erzeugt, die die Lauffläche bezüglich der Radfelge seitlich verschieben. Diese Kräfte werden durch die Reifenkarkasse auf den Reifenwulst übertragen, wo sowohl axiale Kräfte, d. h. Kräfte in Richtung der Reifenachse als auch Drehmomente um eine umfangsmäßig verlaufende Linie durch den Wulst erzeugt werden. Die Rotationskraft bzw. das Drehmoment führt zu einem Anheben der Wulstferse um die Wulstzehe herum, wodurch jegliche Adhäsionskraft zwischen dem Wulst und der Felge überwunden wird, die beim Fehlen eines Luftdrucks im Reifen die einzige Kraft ist, die den Wulst auf seinem Sitz festhält. Als Ergebnis hiervon bewegt sich der Wulst auf dem seitlich innerhalb des Felgenhorns abgeschrägten Wulstsitz nach unten wodurch die Spannung im Wulstkern verringert wird und die den Wulst festhaltenden Kräfte sehr schnell kleiner werden als die den Wulst verschiebenden Kräfte; somit verläßt der Wulst seinen Sitz und fällt in das Tiefbett.

Aus gesonderten statischen Untersuchungen hat sich ergeben, daß dann, wenn ein Werkzeug zum Abheben des Wulstes verwendet wird, um einen Reifen von einer Radfelge abzumontieren, im wesentlichen kein Drehmoment an den Wulst des Reifens angelegt wird, so daß diese Einwirkung auf den Wulst sich von der durch die auf der Straße erzeugten Kräfte unterscheidet. Die durch ein Abhebewerkzeug für den Wulst erzeugte Abhebekraft ist tatsächlich nahezu vollständig eine axiale Kraft, die dann, wenn sie genügend groß ist, um die Kombination aus Adhäsionskraft zwischen dem Wulst und dem Felgen-Wulstsitz und der auf der Wulstkernspannung beruhenden Reibungskraft

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zu überwinden, zur Folge hat, daß sich der Wulst in axialer Richtung vom Wulstsitz weg in das Tiefbett der Felge hinein bewegt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt in einer Reifen-Radfelgen-Anordnung die Radfelge zwei Wulstsitze, einen an jeder Seite der Felge, und umfaßt der Reifen zwei Wulste, von denen jeder eine im wesentlichen nicht dehnbare sich in Umfangsrichtung erstreckende Wulstverstärkung aufweist, und ist wenigstens einer der Wulste mit einem Sektor aus elastomerem Material versehen, der sich im Querschnitt des Reifens um wenigstens 60° um die Verstärkung herum in einer/£ixiai riach innen weisenden Richtung ausgehend von der radialen Ebene, die die Achse der Verstärkung enthält, erstreckt, wobei der Sektor so beschaffen ist, daß dann, wenn ein Teil des Wulstes einem Drehmoment unterworfen wird, eine im wesentlichen radiale Kraft zwischen der Felge und der Wulstverstärkung bzw. dem Wulstkern erzeugt wird, die auf den Wulstkern nach außen und auf die Felge nach innen einwirkt, daß Jedoch keine im wesentlichen radial gerichteten Kräfte erzeugt werden, wenn der Wulst lediglich einer axialen Wulst-Verschiebungskraft unterworfen wird. Bevorzugterweise erstreckt sich der Sektor über wenigstens 90° jedoch nicht mehr als 120° um die Verstärkung herum.

Der Sektor kann so aufgebaut oder geformt sein, daß er einen im wesentlichen konstanten Radius bezüglich der Achse des Wulstkerns und eine über den Winkel des Sektors anwachsende Widerstandsfähigkeit gegen Kompression besitzt. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer über den Winkel des Sektors fortschreitend zunehmenden Härte des Materials erzielt werden.

Bevorzugterweise besitzt der Sektor einen über seinen Winkel fortschreitend zunehmenden Radius, so daß sich dann, wenn der

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Wulst gedreht wird, eine größere Dicke des Sektors zwischen der Verstärkung bzw. dem Wulstkern und dem Wulstsitz befindet, so daß sie als ein Nocken wirkt, der die radiale Kraft erzeugt· Vorzugsweise ist das Material des Sektors ein hartes Material, beispielsweise mit einer Härte von mehr als 60 Shore und bevorzugterweise mit einer Härte von 70° Shore bis 96 Shore; es kann auch durch irgendein bekanntes Verstärkungsmaterial verstärkt sein, um eine effektive Steifigkeit in dieser Größenordnung zu ergeben. Darüber hinaus kann der über den Winkel des Segments hinweg anwachsende Radius mit einer über den Winkel des Segments hinweg anwachsenden Kompressions-Widerstandsfähigkeit kombiniert sein.

Der Sektor kann an einem oder an beiden Wulsten des Reifens vorgesehen sein. Vorzugsweise ist er jedoch wenigstens am außen liegenden Wulst vorgesehen.

Bevorzugterweise werden zusätzlich die Reibung erhöhende Mittel zwischen der Oberfläche des Wulstsitzes und der Berührungsoberfläche des Wulstes vorgesehen, um eine Rotation ohne Relativgleiten bzw. -rutschen sicherzustellen. Die die Reibung erhöhenden Mittel können z. B. ein Muster auf der Oberfläche der Wulstzehe, eine chemische Behandlung der Oberfläche des Wulstes oder der Radfelge, eine Riffelung oder eine andere mechanisch erzeugte Rillenbildung auf dem Wulstsitz der Radfelge, im Metall der Radfelge ausgebildete erhabene Zähne oder andere ähnliche Mittel sein. In jedem Fall handelt es sich jedoch nur um flache Unebenheiten am Wulst und/oder an der Felge.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt ein Luftreifen zv/ei Wulste, von denen jeder eine im wesentlichen nicht dehnbare, in Umfangsrichtung verlaufende Wulstverstärkung bzw. Wulstkern umfaßt und von denen wenigstens einer einen Sektor

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aus elastomerem Material besitzt, der sich über einen Winkel von wenigstens 60° um die Verstärkung bzw. den Wulstkern herum in einer vom Wulst axial nach innen gerichteten Richtung ausgehend von der radialen Ebene erstreckt, die die Achse der Wulstverstärkung bzw. des Wulstkerns enthält, wobei der Sektor einen im wesentlichen konstanten Radius bezüglich der Achse des Wulstkerns und eine über den Winkel von 60 hinweg zunehmende Widerstandsfähigkeit gegen Kompression besitzt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt ein Luftreifen zwei Wulste, von denen jeder einen im wesentlichen nicht dehnbaren, in Umfangsrichtung verlaufenden Wulstkern umfaßt und von denen wenigstens einer einen Sektor aus elastomerem Material besitzt, der sich wenigstens über einen Winkel von 60° oder mehr, vorzugsweise von 90° um die Verstärkung herum in einer vom Wulst radial nach innen weisenden Richtung ausgehend von der radialen Ebene, die die Achse des Wulstkerns umfaßt, erstreckt, wobei der Sektor einen über diesen Winkel hinweg fortschreitend zunehmenden Radius besitzt·

Der Reifen ist bevorzugterweise ein schlauchloser Reifen und ein Radialreifen, obwohl er auch ein Diagonalreifen, ein Diagonalgürtelreifen oder ein Halbradialreifen sein kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Radfelge geschaffen, die geeignet ist, einen erhöhten Reibeingriff mit einem Reifenwulst gemäß den Anforderungen der Erfindung zu liefern. Die Radfelge kann z. B. in dem Wulstsitzbereich, auf dem der Reifenwulst gedreht wird, eine Riffelung bildende, flache umfangsmäßig verlaufende Rillen oder Vertiefungen, erhabene, nach außen zum Radfelgenhorn weisende Zähne oder andere entsprechende Vorrichtungen besitzen.

Die Radfelge kann herkömmliche abgeschrägte Wulstsitzflächen,

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umgekehrt abgeschrägte Wulstsitzflächen oder flache Wulstsitze aufweisen und kann einen flachen vorspringenden Rand besitzen.

Es kann sich um eine geteilte Felge oder vorzugsweise um eine herkömmliche Tiefbettfelge handeln. Die Verwendung eines herkömmlichen Rades erlaubt den Gebrauch einer einstückigen Radfelge, was in wirtschaftlicher Hinsicht einen großen Vorteil darstellt, da der kostenträchtige Zusammenbau von geteilten Felgen vermieden wird.

Bei der Verwendung einer erfindungsgemaßen Reifen-Radfelgen-Anordnung bewirken bei einem luftlosen Reifen die beim Lenken eines Fahrzeugs an die Reifenlauffläche angelegten Seitenkräfte eine Rotation des Wulstes und erhöhen die Spannung des Wulstkerns, was zur Folge hat, daß der Wulst aufseinem Platz auf der Radfelge festgehalten wird.

Die Erfindung ist insbesondere von Vorteil bei Reifen, die für einen sicheren Gebrauch auch im luftlosen Zustand gebaut sind, wobei bevorzugterweise der Reifen ein Radialreifen ist und eine Lauffläche besitzt, die breiter ist als die Breite der Radfelge zwischen den Felgenhörnern (die Breite zwischen den Felgenhörnern ist der Abstand zwischen den axial am weitesten außen liegenden Punkten der Felgenhörner, die den Reifen berühren, wenn dieser im luftlosen Zustand belastet wird). Solche Reifen haben vorzugsweise ein Querschnittsverhältnis (aspect ratio) zwischen 30 % und 75 # "und insbesondere zwischen 55 % und 70 %·

Es sei darauf hingewiesen, daß der Erfxndungsgegenstand mit großem Vorteil bei Reifen und Felgen mit herkömmlichen Abmessungen und herkömmlichem Aufbau verwendet werden kann.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Reifen-Radfelgen-Anordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der den Wulst festlegenden Vorrichtung aus Fig. 1.

Die Reifen-Radfelgen-Anordnung aus Fig. 1 umfaßt einen 155/65-310-Flachlaufreifen, der eine Lauffläche besitzt, die breiter als die Felgenbreite ist. Die Reifenkarkasse besitzt einen Radialaufbau mit einem Breaker bzw. Zwischenbau und zwei herkömmlichen Wulstkernanordnungen 12.

Die den Wulst festlegende bzw. verriegelnde Vorrichtung umfaßt einen Reifenwulst 11, der den Wulstkern 12 und eine Hauptkarkassenverstärkung 13 umschließt. Der Wulstbereich des Reifens ist so ausgebildet, daß die Dicke des Materials zwischen dem Wulstkern bzw. Wulstdraht und dem äußeren Wulstteil, der mit der Oberfläche des Felgen-Wulstsitzes in Berührung steht, so geformt ist, daß dieser Teil größer wird, "d. h., daß die Abmessungen A, B und C, wie sie in Fig. 2 wiedergegeben sind, in fortschreitendem Maß größer werden. Somit wächst der Radius des Materials in dem einen Winkel von 90° umschließenden Sektor von X bis Y fortschreitend, wobei die Abmessungen A und C miteinander einen Winkel von 90° einschließen.

Die einstückige Radfelge 16 besitzt ein Tiefbett 17, um ein Aufbringen des Reifens zu ermöglichen, und einen inneren und einen äußeren Wulstsitz 18 und 19, von denen jeder in einem herkömmlichen Felgenflansch bzw. Felgenhorn 20 endet. Die Wulstsitze 18 und 19 sind leicht geriffelt, damit ein wirk-

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samer Reibexngrxff mit den Reifenwülsten 11 sichergestellt ist.

Somit wird dann, wenn der Reifen an der Lauffläche seitlich gerichteten Kräften unterworfen und der

Wulstbereich 11 um den Wulstdraht bzw. den Wulstkern 12 herum gedreht wird, Gummimaterial mit fortschreitend zunehmender Dicke zwischen den Wulstkern 12 und den Wulstsitz 18 gepreßt. Die sich hieraus ergebende "Nockenwirkung¹¹ erzeugt eine zunehmende Kraft in der radial nach außen gerichteten Richtung. Diese zunehmende Kraft steigert die Spannung im Wulstkern, was eine zunehmende Kompression in dem Material zwischen dem Wulstkern 12 und dem Wulstsitz 18 längs des gesamten Reifenumfangs bewirkt. Die erhöhten Kompressionskräfte erhöhen die Haltekräfte zwischen dem Material des Wulstes und dem Wulstsitz 18. Somit wird eine Rotation bzw. Drehung des Wulstes um ein momentanes Zentrum dazu benutzt, um Kräfte zu erzeugen, die den Wulst auf seinem Sitz festhalten. Der Sitz ist hinreichend breit gemacht, so daß eine genügende Drehung des Wulstes stattfinden kann, bevor ein irgendwie angeordneter Abschnitt des Wulstes das in der Radfelge vorgesehene Tiefbett erreichen kann.

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Bevorzugterweise / das Material in den Bereichen des Wulstes, in denen die Abmessungen A, B und C wiedergegeben sind, eine größere Härte als herkömmliche Reifenwulste, um in maximaler Weise radial nach außen gerichtete, den Wulst festhaltende Kräfte zu erzeugen.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Radius des Sektors im wesentlichen konstant sein, wobei jedoch die Härte des Materials in zunehmender Weise über den Winkel des Sektors hinweg größer wird. Somit wird wieder eine zunehmende den Wulst festlegende oder zurückhaltende Kraft bei einer Drehung erzeugt .

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Die Erfindung schafft also eine Reifen-Radfelgen-Anordnung, bei der ein Wulst eine WuIstverstärkung bzw. einen Wulstkern 12 und einen Sektor aus elastomerem Material umfaßt, der sich von der vertikalen Ebene durch den Wulstkern über einen Winkel von wenigstens 60° um den Wulstkern 12 in einer axial nach innen gerichteten Richtung erstreckt, wobei der Sektor so ausgebildet ist, daß eine Rotation des Wulstes eine im wesentlichen radiale Kraft erzeugt, um den Wulst auf seinem Sitz festzuhalten. Der Sektor kann einen über den Winkel des Sektors hinweg zunehmenden Radius oder eine zunehmende Kompressions-Widerstandsfähigkeit besitzen.

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Claims

Patentans ρ r ü c h e

Reifen-Radfelgen-Anordnung, bei der die Radfelge zwei Wulstsitze jeweils an einer Seite der Felge umfaßt und der Reifen zwei Wulste aufweist, von denen jeder eine im wesentlichen nicht dehnbare, in Umfangsrichtung ver-r laufende Wulstverstärkung umschließt, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der Wulste (11) einen Sektor aus elastomerem Material umfaßt, der sich ausgehend von der radialen Ebene, die die Achse der Verstärkung bzw. des Wulstkerns (12) umfaßt, über einen wenigstens 60° umfassenden Winkel um die Verstärkung bzw. den Wulstkern (12) in einer vom Wulst (11) axial nach innen weisenden Richtung erstreckt, wobei dieser Sektor so beschaffen ist, daß, wenn ein Teil des .Wulstes (11) einem Drehmoment unterworfen wird, eine im wesentlichen radiale Kraft zwischen der Felge (18, 19) und der Wulstverstärkung bzw. dem Wulstkern (12) erzeugt wird,

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die auf den Wulstkern (12) nach außen und auf die Radfelge (18, 19) nach innen wirkt, ohne daß eine im wesentlichen radiale Kraft erzeugt wird, wenn der Wulst (11) lediglich einer axial gerichteten, den Wulst verschiebenden Kraft unterworfen wird.
2. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Sektor über einen Winkel von wenigstens 90° Jedoch nicht mehr als 120 um die Verstärkung (12) herum erstreckt.
3. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Sektor einen im wesentlichen konstanten Radius bezüglich der Achse des Wulstdrahtes bzw. V/ulstkerns (12) und eine über den Winkel des Sektors hinweg zunehmende Kompressions-Widerstandsfähigkeit besitzt.
4. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß die zunehmende Kompressions-Widerstandsfähigkeit mit Hilfe eines elastomeren Materials des Sektors erzielt wird, das eine um den Sektor herum zunehmende Härte besitzt.
5· Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Sektor einen um den Winkel des Sektors herum fortschreitend größer werdenden Radius besitzt.
6. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß das elastomere Material des Sektors eine Härte von mehr als 50° Shore besitzt.
7. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Härte des elastomeren

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Materials im Bereich von 70° Shore bis 96° Shore liegt.
8. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß das elastomere Material des Sektors ein Verstärkungsmaterial umschließt.
9· Reifen-Radfelgen-Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Kompressions-Widerstandsfähigkeit des Materials im Sektor über den Winkel des Sektors hinweg zunimmt.
10. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 9j dadurch g e kennze ichnet, daß die zunehmende Kompressions-Widerstandsfähigkeit mit Hilfe eines elastomeren Materials des Sektors erzielt wird, das eine über den Sektor hinweg zunehmende Härte besitzt.
11. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet , daß ein Sektor an beiden Reifen-Wülsten vorgesehen ist.
12. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach einem eier Ansprüche 1 bis

11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Reibung erhöhende »Mittel zwischen dem Wulstsitz und dem Reifenwulst vorgesehen sind, um eine Rotation des Wulstes sicherzustellen.
13. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die die Reibung erhöhenden

«»•J.J- ι · τ j>m·* -ι. j. j y(9b,erflache der Mxttel em Laufflachenmuster an der/¥ulstzehe umfassen.
14. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die die Reibung er-

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höhenden Mittel Rillen im Wulstsitz (18, 19) der Radfelge umfassen.
15. Reifen-Radfelgen-Anordnung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet , daß die Rillen durch Riffelbildung erzeugt sind.
16. Luftreifen mit zwei Wulsten, von denen jeder eine im wesentlichen nicht dehnbare, in Umfangsrichtung verlaufende WuIstverstärkung bzw. Wulstkern umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der Wulste (11) einen Sektor aus elastomerem Material besitzt, der sich ausgehend von der die Achse des Wulstkerns (12) enthaltenden radialen Ebene über einen Winkel von wenigstens 60° um den Wulstkern (12) herum in einer vom Wulst (11) axial nach innen weisenden Richtung erstreckt, wobei der Sektor einen im wesentlichen konstanten Radius bezüglich der Achse des Wulstdrahtes bzw. Wulstkerns (12) und eine über den Winkel von 60 hinweg zunehmende Kompressions-Widerstandsfähigkeit besitzt.
17. Luftreifen mit zwei Wulsten, von denen jeder eine im wesentlichen nicht dehnbare, in Umfangsrichtung verlaufende Verstärkung bzw. Wulstkern besitzt, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens einer der Wulste (11) einen Sektor aus elastomerem Material aufweist, der sich ausgehend von der radialen Ebene, die die Achse des Wulstkerns (12) enthält, über einen Winkel von wenigstens 60°, bevorzugterweise von 90° um den Wulstkern (12) in einer vom Wulst axial nach innen weisenden Richtung erstreckt, wobei der Sektor einen über diesen Winkel hinweg fortschreitend zunehmenden Radius besitzt.
18. Reifen nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet , daß es sich um einen Radialreifen handelt.

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19. Radfelge, dadurch gekennzeichnet , daß sie so ausgebildet ist, daß sie einen erhöhten Reibungseingriff mit einem Reifenwulst mit Hilfe von im Wulstsitz ausgebildeten Rillen liefert.

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