DE3621848A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einem im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunst­ stoffen bestehenden Reifen, dessen Karkasse in den Wülsten durch Umschlingen von zugfesten Wulstkernen verankert ist, und mit einer Felge, die einen im wesentlichen sich im Rei­ feninnenraum befindenden ersten Felgenring mit einem Tief­ bett aufweist, der seitlich außen mit im wesentlichen sich nach radial innen erstreckenden Felgenhörnern versehen ist, und die weiterhin einen zweiten und einen dritten Felgen­ ring aufweist, die mit Sitzflächen für die Reifenwülste ausgestattet sind.

Ein derartiges Fahrzeugrad wird z. B. in der DE-OS 23 58 358 (Fig. 3) beschrieben. Bei dem bekannten Fahrzeugrad wer­ den die Reifenwülste zwischen dem im Reifeninnenraum befind­ lichen Felgenring und den beiden anderen Felgenringen ge­ klemmt, so daß die Reifenwülste auf der radial inneren Sei­ te, auf der radial äußeren Seite und im Bereich der Felgen­ hörner eine Flächenpressung erfahren. Infolge der nicht zu vermeidenden Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Reifens fallen die Anteile der Flächenpressungen unter­ schiedlich aus, je nachdem, ob der Gummianteil im Reifenwulst­ bereich radial außen oder radial innen von dem Wulstkern variiert. Dies kann zu Schwierigkeiten beim Rundlauf führen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahr­ zeugrad der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß selbst unter Berücksichtigung von Toleranzen in der Serien­ fertigung der Reifen die Rundlaufschwankungen sehr klein ge­ halten werden. Eine weitere Teilaufgabe besteht darin, das Fahrzeugrad in der Weise zu modifizieren, daß es für einen Pannenlauf bestens geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zentrierung der Reifenwülste ausschließlich durch die koni­ schen Flächen des zweiten und dritten Felgenrings erfolgt, während die Reifenwülste radial außen keine Pressung durch den ersten Felgenring erfahren, und daß die axiale Fixierung der Reifenwülste durch die Felgenhörner des ersten Felgen­ rings erfolgt. Das verbesserte Pannenlaufverhalten ergibt sich vor allem durch eine optimale Auslegung der Notlauf­ stützflächen und des Höhe/Breite-Verhältnisses des Reifens.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, daß die end­ gültige Positionierung der Reifenwülste wie bei konventionel­ len Fahrzeugrädern auf konischen Flächen der Felge erfolgt, die radial innen von den Reifenwülsten angeordnet sind. Unter dem Einfluß des Innendrucks des Reifens ziehen sich die Rei­ fenwülste nach seitlich außen auf ihre Felgensitzflächen. Dabei werden die Wulstkerne ausschließlich auf Zug beansprucht, und die Kerndehnungen unterliegen den bekannten und beherrsch­ baren Hookschen Gesetzen, wodurch Fertigungstoleranzen im Wulstbereich ausgleichbar sind. Wegen der fehlenden Pressung zwischen dem radial äußeren Teil der Reifenwülste und dem im Reifeninnenraum befindlichen ersten Felgenring können an den Wulstkernen keine nach radial innen gerichteten Kraft­ komponenten entstehen, die eine Stauchung der Wulstkerne zur Folge hätten. Die Felgenhörner dienen lediglich zur axialen Positionierung der Reifenwülste und zur Erzielung von Dicht­ flächen zwischen Reifen und Felge.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad bietet den Vorteil, daß bei ihm die exakte Zentrierung der Reifenwülste und der endgül­ tige Sitz ausschließlich durch Luftdruck erzeugt wird. Trotz der Mehrteiligkeit der Felge ergeben sich keine zusätzlichen Dichtungsprobleme, weil für die Dichtung ausschließlich der erste Felgenring mit den radial nach innen gerichteten Fel­ genhörnern zuständig ist. Im Falle einer Verwendung als Pan­ nenlaufrad kann der erste Felgenring, sollte er einmal be­ schädigt oder verformt worden sein, leicht ausgewechselt wer­ den, während die beiden anderen Felgenringe weiterverwendbar sind. Die drei Felgenringe sind metallisch exakt gegeneinander positioniert, so daß für die Gesamtfelge ein optimaler Rund­ lauf gewährleistet ist. Schließlich sollte noch erwähnt wer­ den, daß mit Hilfe der beiden Humps ein provisorischer Zusam­ menhalt der drei Felgenteile nach der Montage des Reifens bereits gegeben ist, ohne daß der zweite und der dritte Fel­ genring miteinander verschraubt sind. Dies ergibt eine er­ leichterte Handhabung, wenn man beim Fahrzeughersteller die Felgenringe erst unmittelbar vor der Montage des Rades am Fahrzeug endgültig verschrauben möchte.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an­ hand einer Zeichnung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einem ersten Felgenring mit konischen Pannen­ laufstützflächen in einem radialen Teil­ schnitt,

Fig. 2 ein Fahrzeugrad mit einem ersten Felgenring mit waagerechten Pannenlaufstützflächen in einem radialen Teilschnitt.

Der beim Fahrzeugrad der Fig. 1 verwendete Luftreifen be­ steht im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunst­ stoffen und weist eine Radialkarkasse 1 auf, die in den Wülsten 2 durch Umschlingen von zugfesten Wulstkernen 3 verankert ist. Zwischen dem Laufstreifen 4 und der Radial­ karkasse 1 befindet sich ein üblicher Verstärkungsgürtel 5.

Die bevorzugt metallische Felge weist einen ersten Felgenring 6 auf, der sich im Innenraum des Reifens befindet, der seitlich au­ ßen mit im wesentlichen sich nach radial innen erstreckenden Felgenhörnern 7 versehen ist, der im mittleren Bereich ein radial äußeres Tiefbett 8 bildet und der beidseitig vom Tief­ bett 8 als Pannenlaufstützring mit Stützflächen 9 ausgebildet ist. Die zur Felgendrehachse schräggeneigten Pan­ nenlaufstützflächen 9 sollten in Querrichtung 65 % oder mehr der Gesamtbreite des ersten Felgenrings 6 einnehmen. Um einen sicheren Pannenlauf zu gewährleisten, d. h. einen Pannenlauf bei dem der Zenitbereich des Reifens mit dem Laufstreifen 4 und der Gürtelverstärkung 5 voll auf den Sitz­ flächen 9 aufliegt, sollte das Höhe/Breite-Verhältnis des Reifens bevorzugt 0,5 oder weniger betragen.

Weiterhin weist die Felge einen zweiten Felgenring 10 und einen dritten Felgenring 11 auf, die mittels Schrauben 12 in der Weise miteinander verschraubbar sind, daß sie die radial inneren Tiefbettwandteile des ersten Felgenrings 6 umschließen, so daß der erste Felgenring 6 in radialer und axialer Richtung metallisch exakt fixiert wird. Der zweite Felgenring 10 und der dritte Felgenring 11 weisen außen konische Teile 13 auf, deren Durchmesser nach seitlich außen zunimmt und deren Mantelflächen um 5 bis 20 ° zur Felgendreh­ achse geneigt sein können. Seitlich außen gehen diese Man­ telflächen in Sitzflächen 14 für die Reifenwülste 2 über. Die Sitzflächen 14 verlaufen bevorzugt um 5° zur Felgen­ drehachse geneigt, wie es bei heutigen PKW-Felgen üblich ist. Seitlich innen von den Sitzflächen 14 befindet sich je ein Hump 15. Auf Höhe des Tiefbetts 8 ist die Felge mit einem Ventil 16 versehen, das durch eine Schlitzöffnung des zweiten Felgenrings 10 geführt ist. Eine Radscheibe 18 ist in den zweiten Felgenring 10 integriert.

Bevor die Montage des Reifens und der Felge beschrieben wird, soll angemerkt werden, daß der erste Felgenring 6 je ein Montagehochbett 19 aufweist, damit die Reifenwülste 2 über die Felgenhörner 7 gehoben werden können. Im fertig montier­ ten Zustand liegen die Reifenwülste 2 an den Felgenhörnern 7 an, während sich zwischen den radial äußeren Flächen der Reifenwülste 2 und dem ersten Felgenring 6 ein Zwischenraum 20 befindet. Bei genügend großer Auslegung des Zwischenraums 20 kann dieser bereits als Montagehochbett dienen.

Zur Montage wird zunächst der erste Felgenring 6 senkrecht zum Reifen in dessen Innenraum bewegt, wobei der eine Reifen­ wulst 2 leicht oval verformt wird. Nach dem Drehen des Fel­ genrings 6 werden die beiden Reifenwülste 2 unter Ausnut­ zung der Montagehochbetten 19 in bekannter Weise über die Felgenhörner 7 hinwegbewegt, so daß sie sich in der Nähe der vertikalen Wand des Tiefbetts 8 befinden. Anschließend werden die beiden Felgenringe 10 und 11 aufeinander zube­ wegt, bis sie die radial inneren Teile des ersten Felgen­ rings 6 umschließen, und dann miteinander verschraubt. Bei der Beaufschlagung des Reifens mit Druckluft ziehen sich die Reifenwülste 2 nach seitlich außen, und sie werden da­ bei von den konischen Teilen 13 der Felgenringe 10, 11 ge­ spannt und zentriert, bis sie nach Überwindung der Humps 15 ihre Sitzflächen 14 erreicht haben. Die Endstellung der Reifenwülste 2 wird durch den Anschlag an den Felgenhörnern 7 vorgegeben. Für den Fahrbetrieb dienen die Kontaktflächen zwischen den Reifenwülsten 2 und den Felgenhörnern 7 als Dichtflächen zwischen Reifen und Felge.

Statt der endgültigen Verschraubung der Felgenringe 10 und 11 kann zur einfacheren Handhabung beim Fahrzeughersteller auch eine vorläufige Fixierung genügen, da nach der Montage des Reifens und der Beaufschlagung mit Druckluft die Felgen­ ringe 10, 11 mit Hilfe der Humps 15 gehalten werden, ohne daß es der Schrauben 12 bedarf.

Fig. 2 zeigt ein Fahrzeugrad mit geringfügigen Abweichungen gegenüber dem der Fig. 1. Die Abweichungen bestehen darin, daß die Pannenlaufstützfläche 9′ des ersten Felgenrings 6′ in Querrichtung waagerecht verlaufen und daß die Felgen­ schüssel 18′ nicht in den zweiten Felgenring 10′ integriert ist, sondern als separates Bauteil mit den beiden Felgen­ ringen 10′, 11′ verbunden ist. Alle übrigen Teile des Fahr­ zeugrads sind mit denen der Fig. 1 identisch.

Claims (10)

1. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einem im wesentlichen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen bestehen­ den Reifen, dessen Karkasse in den Wülsten durch Um­ schlingen von zugfesten Wulstkernen verankert ist, und mit einer Felge, die einen im wesentlichen sich im Reifeninnenraum befindenden ersten Felgenring mit einem Tiefbett aufweist, der seitlich außen mit im wesentlichen sich nach radial innen erstreckenden Fel­ genhörnern versehen ist, und die weiterhin einen zwei­ ten und einen dritten Felgenring aufweist, die mit Sitzflächen für die Reifenwülste ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung der Rei­ fenwülste (2) ausschließlich durch die konischen Flächen (13, 14) des zweiten und dritten Felgenrings (10, 11) erfolgt, während die Reifenwülste (2) radial außen keine Pressung durch den ersten Felgenring (6) erfahren, und daß die axiale Fixierung der Reifenwülste (2) durch die Felgenhörner (7) des ersten Felgenrings (6) erfolgt.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Felgenring (6, 6′) als einteiliger Pan­ nenlaufstützring mit zwei Stützflächen (9, 9′) aus­ gebildet ist, daß sich auf der radial inneren Seite des Pannenlaufstützrings (6, 6′) je ein Montagehoch­ bett (19) für jeden Reifenwulst (2) befindet und daß die Reifenwülste (2) radial außen mit einem Abstand (20) zum Pannenlaufstützring (6) angeordnet sind.

3. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pannenlaufstützflächen (9, 9′) mit ihrem Radialschnitt parallel oder geneigt zur Drehachse des Fahrzeugrads verlaufen.

4. Fahrzeugrad nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pannenlaufstützflächen (9, 9′) in Querrichtung 65 % oder mehr der Gesamtbreite des ersten Felgenrings einnehmen.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Felgenring (6, 6′) an Teilen der Tief­ bettwände von den beiden anderen Felgenringen (10, 10′, 11, 11′) in radialer und axialer Richtung metallisch exakt fixiert wird.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftabdichtung des Reifens ausschließlich über die Felgenhörner (7) des ersten Felgenrings (6, 6′) er­ folgt.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am zweiten und dritten Felgenring (10, 10′, 11, 11′) je ein Hump (15) befindet.

8. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Felgenring (10) gemeinsam mit der Rad­ scheibe (18) einteilig ausgebildet ist und daß er eine Schlitzöffnung (17) für das Ventil (16) aufweist.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konischen Sitzflächen (13, 14) des zweiten und dritten Felgenrings (10, 11) um 5 bis 20° zur Dreh­ achse des Fahrzeugrads geneigt sind.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhe/Breite-Verhältnis des Reifens 0,5 oder kleiner ist.