DE3616199A1 - Fahrzeugrad, bestehend aus luftreifen und felge - Google Patents
Fahrzeugrad, bestehend aus luftreifen und felgeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugrad, bestehend aus
einem Luftreifen mit zwei Wülsten und einer steifen Felge mit zwei
Felgenhörnern, bei dem die Wülste des Luftreifens radial außen auf
der Felge montiert sind und an den Innenseiten der Felgenhörner
anliegen.
An den Radaufhängungen gattungsgemäßer Fahrzeugräder
werden häufig zur Erhöhung der Seitenführungsgenauigkeit positiver
Sturz und/oder Vorspur eingestellt. Bei beiden Maßnahmen müssen er
höhter Verschleiß und Rollwiderstand in Kauf genommen werden.
Die Fahrer, insbesondere diejenigen schneller PKW, möchten auf
schlechten Wegstrecken einen Geradeauskurs noch genauer einhalten
können und wünschen bei hohen Geschwindigkeiten ein verbessertes
Ansprechverhalten auf Lenkbewegungen. Mit Rücksicht auf den Ver
schleiß und den Rollwiderstand empfiehlt sich jedoch keine weitere
Sturz- oder Vorspurerhöhung. - An weniger sportlichen Fahrzeugen
ist bei unveränderter Seitenführungsgenauigkeit eine Verringerung
des positiven Sturzes und/oder der Vorspur zur Erhöhung der Wirt
schaftlichkeit erwünscht.
In beiden Fällen stellt sich die Aufgabe, die Fahrzeugräder selbst
dahingehend zu verbessern, daß die Seitenführungskraft besonders
feinfühling eingestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Betriebs
luftdruck die Pressung am radial äußeren Rand der Anlagefläche zwi
schen Wulst und Felgenhorn höher ist als in den radial inneren Be
reichen dieser Anlagefläche. Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, daß die nach dem Stand der Technik ausgeführte Anlage
zwischen Reifenwulst und Felgenhorn in Abhängigkeit von der Bela
stung des Rades an unterschiedlicher Stelle radial außen endet.
Infolgedessen bleibt die für die elastische Verformung wirksame
Länge der Reifenseitenwand nicht gleich: Bei Kurvenfahrt ergibt
sich eine Versteifung der kurveninneren Reifenseitenwand und eine
Erweichung der kurvenäußeren Reifenseitenwand, wobei sich beide
Steifigkeitsänderungen nicht gegenseitig kompensieren. Insgesamt
kommt es zu einer Versteifung. Die Steifigkeitsänderung erschwert
dem Fahrer die Regelung eines genauen Kurses insbesondere bei Vor
zeichenwechseln der Seitenführungskräfte, weil gerade bei kleinen
Lenkeinschlägen die Proportionalität zwischen Lenkeinschlag und
Seitenführungskraft am stärksten gestört ist. Durch die erfindungs
gemäß höhere Pressung am radial äußeren Rand der Anlagefläche
schwankt das radial äußere Ende der Anlage deutlich weniger in Ab
hängigkeit alternierender Seitenführungskräfte als bei Fahrzeugrä
dern nach dem Stand der Technik.
Der erfindungsgemäße Pressungsverlauf führt zu einer von der
Seitenführungskraft weitgehend unabhängigen Grenze zwischen den
Reifenpartien, die an der Felge anliegen und denen, die nicht an
der Felge anliegen. Dadurch erreichen erfindungsgemäße Fahrzeugrä
der - insbesondere bei Lenkeinschlägen um +/-0° - gegenüber Seiten
führungskräften eine größere Konstanz der Steifigkeit. So wird
eine besonders feinfühlige Einstellung der Seitenführungskraft er
möglicht, was dem Fahrer das Gefühl höherer Fahrstabilität vermit
telt.
Die erfindungsgemäß höhere Pressung am radial äußeren Rand der An
lagefläche zwischen Wulst und Felgenhorn wird vorteilhafterweise
unter Ausnutzung der Biegesteifigkeit im Wulstbereich entsprechend
Anspruch 2 dadurch erreicht, daß - bei Projektion der Radialschnit
te des von äußeren Kräften freien Luftreifens und der Felge aufein
ander, wobei der Laufbereich des Luftreifens funktionsgerecht ge
genüber der Felge liege - sich die Radialschnitte des Luftreifens
und der Felge am radial äußeren Rand der vorgesehenen Anlagefläche
zwischen Wulst und Felgenhorn stärker überlappen als in den radial
inneren Bereichen dieser Anlagefläche. Diese Überlappung wird
konstruktiv festgelegt durch die Form von Felge und Reifen, kann
also, ausgehend vom Stand der Technik, sowohl durch eine neuartige
Formgebung der Felge als auch einer des Reifens erreicht werden.
Die Neugestaltung des Felgenhornes ist in Kleinserien leichter
durchsetzbar, die Neugestaltung des Wulstbereiches empfiehlt sich,
um erfindungsgemäße Fahrzeugräder von höherer Lenkpräzision in der
Großserie durchzusetzen. Darüber hinaus führt die Neugestaltung
des Wulstbereiches zu größerer Materialhäufung an der Krafteinlei
tungsstelle Reifen-Felge und ist damit beanspruchungsgerecht. Wenn
die axial äußere Wulstverdickung zur radial äußeren Begrenzung der
Anlagefläche entsprechend Anspruch 4 eine scharfe Kante aufweist,
radial außerhalb derselben sich die Wulstverdickung zurückbildet,
ergibt sich eine besonders deutliche Unterteilung des Reifens in
einen verformbaren (Seitenwand) und einen nichtverformbaren Teil,
der unabhängig von der Seitenführungskraft am Felgenhorn festliegt.
Eine entsprechende Kante ist sinngemäß auch an der Felge möglich,
wobei der Knickwinkel allerdings so klein sein muß, daß an ihm das
Gummi des Reifenwulstes nicht im aufgepumpten Zustand verletzt
wird. Natürlich können die erläuterten konstruktiven Neuerungen an
Reifen oder Felge auch zu Neuerungen an Reifen und Felge sinnent
sprechend kombiniert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Beispiele erläutert.
Es zeigt im Radialschnitt, einem Schnitt in einer die Reifendreh
achse enthaltenden Ebene:
Fig. 1 die rechte, obere Krafteinleitungsstelle Reifenwulst-
Felgenhorn mit dem Pressungsverlauf zwischen Wulst und
Felgenhorn,
Fig. 2 die obere Hälfte der Projektion des von äußeren Kräften
freien Luftreifens und der Felge aufeinander, wobei
der Laufbereich des Luftreifens funktionsgerecht
gegenüber der Felge liegt,
Fig. 2a Anlagefläche zwischen Reifenwulst und Felgenhorn als
Einzelheit,
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad auf einer Fahrbahn
(ohne Seitenführungskraft),
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad mit Seitenführungs
kraft und entsprechender Verformung des Reifens,
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad, bei dem die höhere
Pressung am radial äußeren Rand der Anlage zwischen
Wulst und Felgenhorn durch eine neuartige Felgenhorn
form erreicht wird,
Fig. 5a, 5b Anlagefläche zwischen Reifenwulst und Felgenhorn als
Einzelheit.
Die Fig. 1 zeigt vom Reifen 1 den Wulstbereich 1.1. Auf die Dar
stellung des Wulstkernes und der Karkasse wurde verzichtet, da
alle bekannten Ausführungsformen in Frage kommen und im übrigen
für die Erfindung nicht relevant sind. Weiterhin wird ein Teil der
Felge 2, insbesondere das Felgenhorn 2.1, dargestellt. Wulst 1.1
und Felgenhorn 2.1 berühren sich in der Anlagefläche 3, an der ihr
radial äußerer Rand 3.1 und ihre radial inneren Bereiche 3.2
unterschieden werden. Gezeigt wird ein Pressungsverlauf 5, der er
findungsgemäß am radial äußeren Rand 3.1 der Anlagefläche 3 zwi
schen Wulst 1.1 und Felgenhorn 2.1 höhere Werte annimmt als in den
radial inneren Bereichen 3.2.
Der Pressung der Felge auf den Wulst wird das Gleichgewicht durch
den inneren Luftüberdruck und durch die Vorspannung des Wulstkernes
unter Einbeziehung der Reifensteifigkeit (insbesondere im Wulstbe
reich) gehalten.
Die nicht konstante Pressung wird vorteilhafterweise, wie in Fig. 2 gezeigt, dadurch erreicht, daß die Außenseite des Reifenwulstes
1.1 in einer von der Innenkontur der Felge 2 abweichenden Form vul
kanisiert wird. Beide Radialschnitte werden so aufeinander abge
stimmt, daß sich am radial äußeren Rand 3.1 der vorgesehenen Anla
gefläche 3 - bei Projektion des von äußeren Kräften freien Luft
reifens 1 und der Felge 2 aufeinander bei funktionsgerechter Lage
des Reifenlaufbereiches 1.2 - eine stärkere Überlappung 4 beider
Radialschnitte (1 und 2) als in den radial inneren Bereichen 3.2
ergibt. Das radial äußere Ende der Anlage wird durch die scharfe
Kante 1.12 festgelegt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen beide ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad
mit Fahrbahnkontakt, und zwar die Fig. 4 mit und die Fig. 3 ohne
Seitenführungskraft. Dabei ergeben sich unterschiedliche Verfor
mungszustände des Reifens. Die Anlageflächen 3 zwischen den beiden
Felgenhörnern 2.1 und dem jeweiligen Wulst 1.1 bleiben jedoch im
wesentlichen unverändert. Auf diese Weise ergibt sich eine prak
tisch konstante elastisch wirksame Länge der Reifenseitenwände 1.3
und damit eine verbesserte Proportionalität zwischen Seitenfüh
rungskraft und Lenkeinschlag. Durch die erhöhte Presung am Anfang
3.1 der Krafteinleitung vom Reifen in die Felge werden außerdem
Relativbewegungen - insbesondere in radialer Richtung - zwischen
Reifen 1 und Felge 2 unterdrückt und damit Reibarbeit eingespart.
Noch wertvoller als die sich dadurch ergebende Energieersparnis
ist der verringerte Abrieb am radial äußeren Ende 3.1 der Anlage
fläche 3 zwischen Wulst 1.1 und Felgenhorn 2.1, dies insbesondere
dann, wenn die Felge 2 aus einer Leichtmetallegierung gefertigt
ist. Gerade bei unter großem Sturz betriebenen Fahrzeugrädern mit
Leichtmetallfelgen, deren Anlagefläche zwischen Wulst und Felgen
horn nach dem bisherigen Stand der Technik ausgebildet ist, ver
schleißen die Ränder der Felgenhörner so stark, daß nach längerer
Felgennutzungsdauer der sichere Sitz des Reifens auf der Felge ge
fährdet ist.
Die Fig. 5 zeigt, analog der Fig. 2, in der eine neuartige Wulst
form vorgeschlagen wurde, zwei neuartige Felgenhornformen entspre
chend den Ansprüchen 5 und/oder 6. Wie am besten in der Einzelheit
5 a bzw. 5 b zu erkennen, wird die stärkere Überlappung 4 am radial
äußeren Rand 3.1 der Anlagefläche 3 zwischen Wulst 1.1 und Felgen
horn 2.1 auf der rechten Seite (Einzelheit 5 b) durch einen Einzug
2.11 des Felgenhornes nach axial innen erreicht. Auf der linken
Seite (Einzelheit 5 a) wird die stärkere Überlappung 4 am radial
äußeren Rand 3.1 der Anlagefläche 3 durch eine Felgenhornverdickung
2.13 erzielt, wobei sie 2.13 innen eine scharfe Kante 2.12 auf
weist, radial außerhalb derselben 2.12 sich die Felge 2 aufweitet.
Der Felgenhorneinzug kommt einer kostengünstigen Fertigung durch
Umformen von Blech entgegen, während die Felgenhornverdickung durch
Urformen hergestellt werden müßte (Schmieden, Gießen), womit eine
gefälligere und weniger verschmutzungsanfälligere Gestaltung der
radial inneren bzw. axial äußeren Seite der Felge möglich ist.
Claims (6)
1. Fahrzeugrad, bestehend aus einem Luftreifen mit zwei Wülsten und
einer steifen Felge mit zwei Felgenhörnern, bei dem die Wülste
des Luftreifens radial außen auf der Felge montiert sind und an
den Innenseiten der Felgenhörner anliegen, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei Betriebsluftdruck die Pressung (5)
am radial äußeren Rand (3.1) der Anlagefläche (3) zwischen Wulst
(1.1) und Felgenhorn (2.1) höher ist als in den radial inneren Be
reichen (3.2) dieser Anlagefläche (3).
2. Luftreifen und Felge für Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß - bei Projektion der Radialschnitte des von
äußeren Kräften freien Luftreifens (1) und der Felge (2) aufeinan
der, wobei der Laufbereich (1.2) des Luftreifens (1) funktionsge
recht gegenüber der Felge (2) liege - sich die Radialschnitte am
radial äußeren Rand (3.1) der vorgesehenen Anlagefläche (3)
zwischen Wulst (1.1) und Felgenhorn (2.1) stärker überlappen (4)
als in den radial inneren Bereichen (3.2) dieser Anlagefläche
(3).
3. Luftreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
stärkere Überlappung (4) am radial äußeren Rand (3.1) der vorgese
henen Anlagefläche (3) zwischen Wulst (1.1) und Felgenhorn (2.1)
durch eine axial äußere Wulstverdickung (1.11) an besagter Stelle
(3.1) erreicht wird.
4. Luftreifen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axial
äußere Wulstverdickung (1.11) zur radial äußeren Begrenzung der
Anlagefläche (3) eine scharfe Kante (1.12) aufweist, radial außer
halb derselben (1.12) sich die Wulstverdickung (1.11) zurückbil
det.
5. Felge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkere
Überlappung (4) am radial äußeren Rand (3.1) der vorgesehenen
Anlagefläche (3) zwischen Wulst (1.1) und Felgenhorn (2.1) durch
einen Einzug (2.11) des Felgenhornes (2.1) nach axial innen oder
eine axial innere Felgenhornverdickung (2.13) an besagter Stelle
(3.1) erreicht wird.
6. Felge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzug des
Felgenhornes nach axial innen bzw. die axial innere Felgenhornver
dickung (2.13) zur radial äußeren Begrenzung der Anlagefläche (3)
innen eine scharfe Kante (2.12) aufweist, radial außerhalb dersel
ben (2.12) sich die Felge (2) aufweitet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616199 DE3616199A1 (de) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Fahrzeugrad, bestehend aus luftreifen und felge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863616199 DE3616199A1 (de) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | Fahrzeugrad, bestehend aus luftreifen und felge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3616199A1 true DE3616199A1 (de) | 1987-11-19 |
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ID=6300795
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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