DE3322097C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit innenliegendem Notlaufrad nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs, wie es beispielsweise aus der US-PS 31 41 490 als bekannt her­ vorgeht.

Das aus dieser Literaturstelle bekannte Notlaufrad ist aus zwei halbkreisförmigen Segmenten gebildet, die jeweils mittels zweier Schrauben an der Felge befestigt sind. Es handelt sich dabei um eine Schweißkonstruktion aus Blech; es sind Gewindehülsen im Bereich der Verschraubungsstellen an die Segmente des Notlaufrades eingeschweißt. Der innere Kranz der Segmente, der der Felge zugekehrt ist, ist als gebogenes U-Profil aus­ gebildet mit radial nach außen stehendem Flansch. Der axial verlaufende Steg des U-Profiles weist im Einbauzustand des Notlaufrades einen radialen Abstand zum Grund der Tiefbett­ felge auf; die Übergangskanten zwischen dem Steg und den Flanschen des U-Profiles stützen sich dabei an den geneigten Flanken der Tiefbettfelge ab. Zur Überbrückung des Abstan­ des ragen die erwähnten Gewindehülsen für die Segmentver­ schraubung radial nach innen über. Im übrigen ist im Be­ reich des umfangsmäßigen Endes der Segmente ein Winkel ange­ schweißt, mit dem sich das erwähnte U-Profil ebenfalls am Grund der Tiefbettfelge abstützen kann. In funktioneller Hinsicht von Vorteil an dem bekannten Notlaufrad ist, daß der Raum zwischen dem Reifenwulst und dem Segmentfuß völlig einbaufrei gehalten ist, so daß im Falle eines Notlaufes die Reifenwülste sich von den Felgenhörnern bzw. -schultern axial abheben können. Dadurch kann der beim Notfall auftre­ tende Schlupf zwischen Rad und Reifen an dieser relativ schwach belasteten Stelle auftreten, so daß die hochbelaste­ te Kontaktstelle zwischen Notlaufrad und Innenseite des Rad­ laufstreifens schlupffrei aufeinander abrollen kann. Der Gummiverschleiß ist dadurch relativ gering was einen ruhigen Lauf des Notlaufrades und eine größere Notlaufstrecke ergibt. Nachteilig an dem bekannten Notlaufrad ist, daß die relativ großen halbkreisförmigen Segmente sich nur sehr umständlich in das Innere des Reifens einbringen lassen. Außerdem ist es sehr schwierig, die Segmente umfangsmäßig in die richtige Umfangslage zu bringen, bei der die Gewindepfeifen mit der Lage der Schraubendurchgangslöcher übereinstimmen.

Auch die US-PS 39 81 341 zeigt ein innenliegendes Notlauf­ rad, welches aus halbkreisförmigen Segmenten gebildet ist. Allerdings ist dieses Notlaufrad nicht mittels radial stehen­ der, die Felge durchdringender Schrauben befestigt, sondern die beiden halbkreisförmigen Segmente sind an ihren Stoß­ stellen durch tangential liegende Schrauben zu einem Voll­ kranz miteinander verbunden, der aufgrund dieser in sich ge­ schlossenen ringförmigen Ausgestaltung in den Grund der Tief­ bettrille hineingespannt ist. In funktioneller Hinsicht ist auch bei diesem Notlaufrad von Vorteil, daß der axiale Zwi­ schenraum zwischen dem Fuß der Segmente und dem Reifenwulst einbaufrei gehalten ist, so daß im Falle eines Notlaufes die Reifenwülste sich von den Felgenhörnern axial lösen und auf der Felge in Umfangsrichtung schlupfen können. Nachteilig ist auch bei diesem Notlaufrad die umständliche Montierbarkeit. Es ist nämlich sehr mühselig, durch den engen Spalt zwischen abgehobenem Reifenwulst und Felgenhorn hindurch im Reifeninnern eine Schraubenverbindung zu montieren, insbesondere weil der Reifenwulst und das Felgenhorn gewissermaßen ein die Zugäng­ lichkeit beeinträchtigendes "Labyrinth" bilden. Ohne gewalt­ same Deformation des Reifenwulstes unter Verwendung einer kom­ plizierten Vorrichtung ist eine Montage der Verschraubung praktisch nicht möglich.

Eine weitere Ausführungsform eines innenliegenden Notlaufra­ des geht aus dem DE-GM 19 50 520 als bekannt hervor, bei dem das Notlaufrad in vier Segmente unterteilt ist, die jeweils nur mit einer einzigen Schraube an der Felge befestigt sind. Der Segmentfuß ist relativ schmal und stützt sich auf dem Grund der Tiefbettfelge ab. Um die nur durch eine einzige Schraube befestigten Segmente daran zu hindern, daß sie sich um die Schraubenachse verdrehen, stützen sich die Segmente durch zwei Spannfedern an den inneren Rändern der Reifenwülste ab; die Spannfedern sind nach Art von Spreizfedern ausgebildet und überbrücken bereichsweise den axialen Zwischenraum zwi­ schen dem Segmentfuß und dem Reifenwulst. Beim radialen hinein­ ziehen der Segmente in die Tiefbettrille spreizen sich die Spannfedern über Keilflächen zwischen die Reifenwülste hinein. Hierdurch sollen zum einen die Segmente für den Fall eines Notlaufes zwischen den Seitenwülsten des Reifens stabilisiert und in einer genauen achssenkrechten Lage ausgerichtet werden. Zum anderen soll nach der Druckentlastung des Reifens der Reifenwulst durch die Spreizfedern in sicherer axialer An­ lage am Felgenhorn gehalten werden. Nachteilig an diesem Not­ laufrad ist zum einen, daß die Montage recht umständlich ist, weil das mit den Spreizfedern bestückte Segment sich nicht ohne weiteres zwischen die Reifenwülste radial hineinziehen läßt; es ist zu berücksichtigen, daß der lichte Abstand der Reifenwülste im drucklosen Zustand des Reifens, wie er bei der Montage des Notlaufrades vorliegt, kleiner ist als der axiale Abstand der beiden Enden der Spreizfedern in ent­ spanntem Zustand. Zur Montage dieses Notlaufrades müßten da­ her die Reifenwülste auf den Felgenhörnern verklebt werden, was nur in aufgepumptem Zustand des Reifens möglich ist. Hier­ zu müssen bei zunächst lose im Innern des Reifens liegenden Segmenten die Schraubendurchgangslöcher zuvor abgedichtet wer­ den. Außer der umständlichen Montage ist weiterhin nachteilig, daß der im Falle eines Notlaufes aufgrund der Durchmesserunter­ schiede zwangsläufig auftretende Umfangsschlupf zwischen Not­ laufrad und Reifen zwangsweise auf die stark druckbelastete Kontaktfläche im Bereich des Segmentkopfes beschränkt ist, wodurch ein hoher Gummiabrieb auf der Innenseite des Reifen­ laufstreifens und dadurch bedingt ein unruhiger Lauf und eine hohe Belastung des Notlaufrades und seiner Segmente hervor­ gerufen wird. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Notlauf­ rades ist darin zu sehen, daß die Steifigkeit des Notlaufra­ des in Seitenrichtung nur gering ist und bei Seitenbelastung wie z. B. in Kurven der Lauf sehr unruhig wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsmäßig zugrundege­ legte Notlaufrad dahingehend zu verbessern, daß es leichter montierbar ist und einen ruhigen Notlauf gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Aufgrund der zwar einzelnen Abstützstellen der Segmente in der Tiefbettrinne der Felge, wobei jedoch eine hohe Anzahl von Abstützstellen vorgesehen ist, wird eine sichere Anlage auch bei leichten Formabwei­ chungen zwischen Felge und Notlaufsegmenten sichergestellt, so daß eine stabile Halterung der einzelnen Segmente auch un­ ter Last zuverlässig gegeben ist. Aufgrund der unsymmetri­ schen Querrillung des Segmentfußes läßt sich gezielt auf kürzestem Wege die richtige Umfangslage des Segmentes im Rei­ fen rasch und einfach mit einem Schraubenzieher herbeiführen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestell­ ten Ausführungsbeispieles nachfolgend erläutert; dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Fahrzeugrad mit innenliegendem Notlaufrad und

Fig. 2 einen achssenkrechten Querschnitt durch das Fahrzeugrad nach Fig. 1.

Das in den Figuren gezeigte Fahrzeugrad weist einen Gummi­ reifen 1 mit Reifenwulsten 2 auf, die auf eine Tiefbettfel­ ge 3 mit Felgenhörnern 4 aufgezogen ist. Wegen des innenlie­ genden Notlaufrades 7 muß der Gummireifen ohne Schlauch aus­ kommen; die Felge muß somit luftdicht abschließen. Auf der in Fig. 1 links liegenden Seite des Fahrzeugrades ist eine Radschüssel 6 an der Felge angeschweißt, was bedingt, daß die Tiefbettrinne 5 axial außermittig in der Tiefbettfel­ ge liegt und sich demgemäß eine lange und eine kurze Felgenschulter ergibt.

Im Innern des luftgefüllten Gummireifens ist das bereits erwähnte Notlaufrad 7 angeordnet, welches beim dargestell­ ten Ausführungsbeispiel aus vier Segmenten 8 besteht. Die einzelnen Segmente haben im wesentlichen doppel-T-förmigen Querschnitt mit einem relativ schmalen Segmentfuß 10 mit der Breite b und einem breiteren Segmentkopf 11 mit der Breite B. Und zwar ist die Breite B des Segmentkopfes etwa so groß wie der lichte Abstand L zwischen den Reifenwülsten bei ordnungsgemäßer Anlage an den Felgen­ hörnern. Die Segmente sind außerdem mit mehreren radial stehenden Aussteifungsrippen 9 auf beiden Seiten ausge­ steift. Der Segmentfuß ist mittels Spannschrauben 12 mit der Innenseite des Segmentes in die Tiefbettrinne 5 ge­ spannt. Dazu ist die Durchgangsbohrung 14 mittels einer Dichtung 13 luftdicht gegen den Schaft der Spannschrau­ be 12 abgedichtet. Im Bereich des Segmentfußes ist ein Einschraubauge zur Aufnahme der Spannschraube und ein kegelförmiger Ansatz zur Aufnahme der Dichtung 13 vorge­ sehen. Um die einzelnen Segmente mit ihren relativ kompli­ zierten Aufbau relativ einfach herstellen zu können und um sie leicht zu gestalten, sind die einzelnen Segmen­ te 8 aus Aluminiumguß hergestellt. Dadurch erhöht sich die Masse des Rades nur relativ gering, was ebenfalls dem Federungskomfort des Fahrzeuges sowohl bei Normal­ betrieb als auch bei Notlauf und somit einem ruhigen Not­ laufbetrieb zugute kommt.

Aufgrund der relativ geringen Breite b des Segmentfußes 10 im Vergleich zum lichten Abstand L der Reifenwulste 2 ent­ steht beiderseits ein Seitenraum 16, der beim Notlaufrad völlig einbaufrei gehalten ist. Dadurch können im Falle des Notlaufes die Reifenwulste 2 axial von den Felgenschultern herunterrutschen, so daß der notlauf­ bedingte Schlupf zwischen Rad und Reifen an dieser Stelle stattfinden kann. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Befesti­ gung der einzelnen Segmente in der Tiefbettrille trotz der relativ schmalen Befestigungsbasis sind je Segment zwei Spannschrauben 12 vorgesehen, so daß allein durch die Schrauben und den damit erzielten Formschluß jedes Segment gegen Umfangsverkantung fixiert ist. Im unmittelbaren Be­ reich einer jeden Spannschraube 12 und an den stirnseiti­ gen Enden der Segmente sowie im Mittelbereich ist jeweils eine Abstützstelle 15 vorgesehen, zwischen denen jeweils eine Aussparung vorgesehen ist, in denen die Innenseite des Segmentes nicht am Grund der Tiefbettrille anliegt. Aufgrund einer solchen diskreten Anlage wird eine sichere Anlage erzielt. Um auch in axialer Hinsicht die Anlagebasis zu verbreitern, sind außerdem noch seit­ lich an jedem Segment im Bereich der Aussteifungsrip­ pen 9 Stützkonsolen 17 gebildet, die sich auf dem Fel­ genbett neben der Tiefbettrinne 5 abstützen. Diese Stützkonsolen 17 liegen an den gleichen Umfangsstellen wie die Abstützstellen 15.

Um die erfindungsgemäße Ausrichtung zumindest des ersten Segmentes auf die Durchgangsbohrungen 14 mittels eines relativ einfachen Werkzeuges zu erleichtern - die einzel­ nen Segmente liegen vor ihrer Verschraubung mit undefi­ nierter Umfangslage lose im Innern des Gummireifens -, sind auf der Innenseite des Segmentfußes am ganzen Umfang axial verlaufende Nuten 18 vorgesehen, deren gegenseitiger Abstand A etwas kleiner als der Durchmesser der Durchgangs­ bohrung 14 ist. Dadurch ist es möglich, beispielsweise mittels eines Schraubenziehers, der durch die Durchgangsbohrung 14 eingeführt wird, die Segmente Zahn um Zahn in Umfangsrich­ tung zu verschieben, bis das Gewindeauge des Segmentfußes umfangsmäßig mit einer Durchgangsbohrung 14 übereinstimmt. Um dieses umfangsmäßige Weiterhebeln zu erleichtern und um auch auf einfache Weise von außen durch die Durchgangs­ bohrung erkennen zu können, in welcher Richtung am zweck­ mäßigsten ein Segmet weiterzuverschieben ist, sind die einer Gewindebohrung zunächstliegenden Seitenflanken der Nuten jeweils in Richtung zur Gewindebohrung hin geneigt während die jeweils andere Seitenflanke rechtwinklig zur Innenseite des Segmentfußes steht. Dadurch kann ein Seg­ ment bis zur Schräglage des Schraubenziehers in der Nut 18 in Umfangsrichtung weitergehebelt werden.

Der Montagevorgang des Notlaufrades gestaltet sich etwa in folgender Weise: Zunächst wird der Reifen mit einem Wulst über das obere Felgenhorn gezogen. Der andere Wulst wird axial hochgehoben und die Notlaufsegmente radial ins Innere des Gummireifens eingebracht. Anschließend wird auch der zweite Wulst über das Felgenhorn gezogen. Die Notlauf­ segmente lassen sich in der geschilderten Weise in Umfangs­ richtung auf die Durchgangslöcher ausrichten, die umfangs­ mäßig genau gleichen Abstand haben, so daß maximal eine Ver­ schiebung um einen halben Schraubenzustand nur erforderlich ist. Vor dem Einführen der Spannschrauben 12 können die Dichtungen 13 durch die Durchgangslöcher 14 eingeführt werden. Es brauchen dann anschließend nur noch die Spann­ schrauben 12 eingeführt und angezogen zu werden, wodurch die Segmente fest und luftdicht am Umfang der Tiefbett­ felge befestigt sind. Es braucht lediglich ein einziges Segment in Umfangsrichtung auf die Durchgangsbohrungen ausgerichtet zu werden, für die übrigen Segmente ist da­ durch automatisch in Umfangsrichtung eine Ausrichthilfe gegeben.

Da die einzelnen Segmente 8 auf ihrem Umfang nicht an der Außenseite spanabhebend bearbeitet sind und somit relativ große Gußtoleranzen auftreten, sind zur Vermei­ dung eines stark abrasiv wirkenden Stoßes bzw. Versatzes der Segmentkopf 11 an den Stoßstellen zu benachbarten Seg­ menten sowohl von der Umfangsseite her als auch im Bereich der Seitenkanten mit einer Verrundung in die Stirnfläche 21 der Segmente versehen, dessen Abrundungsradius r etwa der Wandstärke s des Segmentes entspricht. Dadurch werden nicht nur scharfkantige Stoßstellen vermieden, sondern es werden zugleich Aufnahmetaschen für den anfallenden Abrieb geschaffen, so daß ein schonender und ruhiger Not­ lauf stattfinden kann.

An Vorteilen des erfindungsgemäßen Notlaufrades können folgende Punkte genannte werden:

• Aufnahme hoher Querkraftbeanspruchungen,
  niedrige, ungefederte Massen,
  hohe Laufleistung im Notlaufbetrieb aufgrund niedri­ ger Reibwerte zwischen Aluminiumguß und Reifengummi; zusätzlich kann die Lebensdauer durch Hartanodisieren zumindest des Segmentkopfes gesteigert werden;
  gute Montierbarkeit aufgrund geringer Winkelab­ weichungen zwischen dem Gewindebohrungen und den Durchgangslöchern; je Fahrzeugrad ist etwa ein zusätzlicher Montageaufwand von lediglich einer halben Stunde für das Notlaufrad anzusetzen;
  geringfügiges Absinken des Reifens auf das Notlauf­ segment nahe einem Reifendefekt und somit Schutz von tiefliegenden Fahrzeugteilen;
  ausreichender Federungskomfort im Notlaufbetrieb und keine Einschränkungen des Fahrkomforts im Nor­ malbetrieb;
  kein Ablaufen des Reifens im Notlaufbetrieb durch die Notlaufsegmente;
  keine größeren Wuchtgewichte als bei Reifen ohne Notlaufrad, sofern die Notlaufsegmente vorher ge­ wichtsmäßig ausgewählt bzw. vorgewuchtet werden;
  Verwendung serienmäßiger Reifen und Felgen, die le­ diglich zusätzlich mit Durchgangsbohrungen 14 versehen werden müssen;
  Wiederverwendbarkeit der Notlaufsegmente 8 nach einem Notlaufbetrieb;
  Wartungsfreiheit und hohe Zuverlässigkeit auch nach langen Perioden eines Normalbetriebes.

Claims (1)

1. Fahrzeugrad mit einem auf eine Tiefbettfelge aufgezogenen, gasgefüllten, schlauchlosen Gummireifen und mit einem innerhalb davon angeordneten, aus Segmenten zusammen­ gesetzten rinförmigen Notlaufrad, dessen Segmente mittels die Felge radial durchdringender, abgedichteter Schrauben auf die Felge etwa in ihrer axialen Mitte gespannt sind und sich auf Grund einer bereichsweisen Aussparung bzw. Rücknahme der Innenseite der Segmente an der Felge an mehreren einzelnen Stellen abstützen, wobei jeweils eine Abstützstelle im Bereich der Spann­ schrauben liegt, wobei der radial innere Bereich der Segmente axial wenigstens um etwa die halbe Reifenwulst­ breite schmaler als der lichte Abstand zwischen den Reifenwulsten ist und daß der axial zwischen dem radial inneren Bereich der Segmente und den Reifenwulsten liegende Raum völlig einbaufrei gehalten ist und daß je Segment zwei Spannschrauben vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (8) fünf Stützstellen (15) aufweist und daß die Innenseite des Segmentfußes am ganzen Um­ fang mit axial verlaufenden Nuten (18) versehen ist, deren gegenseitiger Abstand (A) etwas kleiner als der Durchmesser der Schraubendurchgangsbohrung (14) ist und daß die einer Gewindebohrung zunächst liegende Seiten­ flanke (19) der Nuten (18) jeweils in Richtung zur Gewindebohrung hin geneigt ist und daß die jeweils andere Seitenflanke (20) rechtwinklig zur Innenseite des Segmentfußes (10) ist.