DE1155991B

DE1155991B - Wheel for vehicles

Info

Publication number: DE1155991B
Application number: DESCH28475A
Authority: DE
Inventors: Leopold Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-09-13
Filing date: 1960-09-13
Publication date: 1963-10-17

Description

Rad für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Rad für Fahrzeuge mit sowohl einem Laufring als auch einem Dämpfungsring aus gummielastischem Material und einem zwischen diesen beiden sich befindenden metallenen Ring, der bei Belastung die Gesamtheit des Dämpfungsringes gleichzeitig beansprucht. Sie betrifft insbesondere die Verbesserung von wartungslosen und pannensicheren nach diesem Bauprinzip gestalteten Rädern.Wheel for vehicles The invention relates to a wheel for vehicles with both a race and a damping ring made of rubber-elastic material and a metal ring located between these two, which under load the entirety of the damping ring is claimed at the same time. It affects in particular the improvement of maintenance-free and puncture-proof designed according to this construction principle Wheels.

Solche Räder sind in den verschiedensten Ausführungsfonnen schon seit langem bekannt, denen jedoch der Nachteil zu hohen Gewichts anhaftet. Da Räder zu den nicht gefederten Massen eines Fahrzeuges gehören, ist es für die Brauchbarkeit dieser Fahrzeugelemente von entscheidender Bedeutung, ihr Gewicht #o klein wie möglich zu halten. Für die Verwendung in modernen Kraftfahrzeugen müssen sie außerdem eine ausreichende Eigenfederung aufweisen und so konstruiert sein, daß sie auch bei hohen Geschwindigkeiten pannensicher sind. Alle diese sich zum Teil widersprechenden Forderungen sind mit bisher bekanntgewordenen Radausführungsformen nicht zu verwirklichen.Such wheels have been in various forms of execution since known for a long time, but they have the disadvantage of being too heavy. Because wheels are closed belong to the unsprung masses of a vehicle, it is essential for usability These vehicle elements are vital to their weight # as small as possible to keep. For use in modern motor vehicles, they must also have a have sufficient self-resilience and be constructed in such a way that they can also be used at high Speeds are puncture-proof. All of these partly contradicting demands cannot be achieved with previously known wheel designs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Räder der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein bisher nicht erreichtes Maß-an Leichtigkeit bei gleichzeitigem Gewährleisten ausreichender, annähernd der Güte von normaler Luftbereifung entsprechender Eigenfederung und eine wesentlich größere Pannensicherheit aufweisen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in der Kombination folgender an sich bekannter Merkmalea) Der Querschnitt des metallenen Ringes weist im wesentlichen das Profil eines T auf; b) der sich radial erstreckende Dämpfungsring ist im Bereich seines äußeren Umfanges mit dem radial nach innen weisenden -stegartigen Ringflansch des metallenen Ringes fest verbunden; c) zwei Radscheibenflansche flankieren sowohl den Dämpfungsring als auch einen Teil des radial nach innen weisenden stegartigen Ringflansches des metallenen Ringes; d) der metallene Ring weist beiderseits des stegartigen Ringflansches an der inneren Umfangsfläche seines sich axial erstreckenden Ringteils Anschläge aus elastischem Material für axial verlaufende Stützflansche der Radscheiben auf.The invention is therefore based on the object of creating wheels of the type mentioned above which have a previously unattainable level of lightness while at the same time ensuring sufficient natural springing, approximately the quality of normal pneumatic tires, and a significantly greater puncture resistance. This object is achieved according to the invention in the combination of the following known features a) The cross section of the metal ring has essentially the profile of a T; b) the radially extending damping ring is firmly connected in the area of its outer circumference to the radially inward-facing web-like ring flange of the metal ring; c) two wheel disc flanges flank both the damping ring and part of the radially inwardly facing web-like ring flange of the metal ring; d) the metal ring has stops made of elastic material for axially extending support flanges of the wheel disks on both sides of the web-like ring flange on the inner circumferential surface of its axially extending ring part.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der sich axial erstreckende Ringteil des, metallenen Ringes von der Mitte nach beiden Seiten hin abfallend verläuft.Another feature of the invention is that the axially extending ring part of the metal ring from the center to both sides sloping.

Das im wesentlichen T-förinige Profil des metallenen Ringes wirkt sich vorteilhaft in bezug auf Leichtig-. keit und Sicherheit des Radaufbaus aus. Während das günstige Widerstandsmoment dieses Profils gegen Beanspruchungen, denen der metallene Ring im Fahrbetrieb ausgesetzt ist -, ein sehr geringes Gewicht ,ermöglicht, wirkt sich die Führung seines senkrechten Steges durch die beiden Radscheibenflansche vorteilhaft auf die Sicherheit im Fahrverhalten aus. Durch diese zur Aufnahme der Querkräfte dienende Führung wird bei einem eventuellen Bruch des Dämpfungsringes aus nachgiebigem Material ein Auseinanderfallen des Rades verhindert.The essentially T-shaped profile of the metal ring is effective advantageous in terms of lightness. and safety of the wheel structure. While the favorable section modulus against stresses, which the metal ring is exposed while driving -, a very low weight, enables affects the guidance of its vertical web through the two wheel disc flanges has a beneficial effect on safety in driving behavior. Through this to accommodate the The guide, which is used for transverse forces, is released in the event of a break in the damping ring made of flexible material prevents the wheel from falling apart.

Der Anschlag aus nachgiebigem Material, der sich an der Innenseite, des Querbalkens des im wesentlichen T-förinig profilierten metallenen Ringes befindet, begrenzt den Federweg des Dämpfungsringes und wirkt gleichzeitig stoßdärnpfend. Durch die besondere Form des Querbalkens des metallenen Ringes, die von der Mitte nach beiden Seiten hin abfallend verläuft, wird erreicht, daß Fahrbahnstöße in der Hauptsache vom senkrechten Steg des Profils aufgenommen werden.The stop made of flexible material, which is located on the inside, of the crossbar of the essentially T-shaped profiled metal ring, limits the spring travel of the damping ring and at the same time has a shock-absorbing effect. Due to the special shape of the crossbar of the metal ring that extends from the center sloping towards both sides, it is achieved that road joints in the The main thing is to be absorbed by the vertical web of the profile.

In der Zeichnung sind einige von vielen möglichen Ausführungsformen des erfindungsgemäß gestalteten Rades dargestellt.Some of the many possible embodiments of the wheel designed according to the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsforin, bei der der metallene Ring und die beiden Radscheibenflansche aus Leichtinetallguß hergestellt sind, während Fig. 2 eine Ausführungsforin zeigt, bei der diese Teile aus Stahlblech gefertigt sind; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den unteren Teil eines voll belasteten Rades, und Fig. 4 einen Schnitt durch den oberen Teil eines voll belasteten Rades nach Fig. 1. Fig. 1 shows an embodiment in which the metal ring and the two wheel disc flanges are made of light metal casting, while Fig. 2 shows an embodiment in which these parts are made of sheet steel; FIG. 3 shows a section through the lower part of a fully loaded wheel, and FIG. 4 shows a section through the upper part of a fully loaded wheel according to FIG. 1.

Fig. 5 zeigt einen Größenvergleich zwischen dem erfindungsgemäß gestalteten Rad und einem Luftreifen gleicher Tragfähigkeit. Diese Darstellung zeigt auch, daß Räder gemäß der Erfindung Bremstrommeln haben können, deren wirksamer Trommeldurchmesser erheblich größer ist als bei mit Luftreifen versehenen Rädern. 5 shows a size comparison between the wheel designed according to the invention and a pneumatic tire of the same load capacity. This illustration also shows that wheels according to the invention can have brake drums, the effective drum diameter of which is considerably larger than that of wheels provided with pneumatic tires.

Fig. 6 und 7 zeigen den Seitenriß bzw. die Vorderansicht eines Personenkraftwagens mit Rädern gemäß der Erfindung.Figures 6 and 7 show the side elevation and the front view, respectively, of a wheeled passenger car according to the invention.

Fig. 8 zeigt ein Schaubild, bei dem der Rollwiderstand des Rades nach der Erfindung (voll ausgezogene Linie) mit dem eines Luftreifens gleicher Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie) verglichen wird. Auf der Abszisse des Schaubildes ist die Fahrgeschwindigkeit in I<ilomete#m pro Stunde aufgetragen, während auf der Ordinate der Rollwiderstand in Kilogramm bei einer bestimmten Radlast angegeben ist. 8 shows a graph in which the rolling resistance of the wheel according to the invention (solid line) is compared with that of a pneumatic tire of the same load capacity (dash-dotted line). On the abscissa of the diagram, the driving speed is plotted in I <ilomete # m per hour, while the rolling resistance is given in kilograms at a certain wheel load on the ordinate.

Fig. 9 zeigt ein Schaubild, bei dem die Seitenstabilität des erfindungsgemäß aufgebauten Rades (voll ausgezogene Linie) mit der eines Luftrcifens gleicher Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie,) bei einer bestimmten Radlast verglichen wird. Auf der Abszisse des Schaubildes, ist die auf das Rad wirkende Seitenkraft in Kilogramm aufgetragen und auf der Ordinate das Maß der Querdeformation in Millimetern. 9 shows a diagram in which the lateral stability of the wheel constructed according to the invention (solid line) is compared with that of an air tire with the same load capacity (dash-dotted line) at a certain wheel load. The lateral force acting on the wheel is plotted in kilograms on the abscissa of the diagram and the degree of transverse deformation in millimeters on the ordinate.

Fig. 10 veranschaulicht die bei Kurvenfahrt auftretende Querdeformation eines Luftreifens. 10 illustrates the transverse deformation of a pneumatic tire that occurs when cornering.

Fig. 11 zeigt ein Schaubild, bei dem die Elastizität eines Rades gemäß der Erfindung (voll ausgezogene Linie) mit der eines Luftreifens gleicher Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie) verglichen wird. Auf der Abszisse des Schaubildes ist der Weg in Millimetern aufgetragen, den die Achsmitte unter dem Einfluß der Belastung in Richtung auf die Fahrbahn zurücklegt, während auf der Ordinate die auf das Rad wirkende Last in Kilogramm aufgetragen ist. 11 shows a diagram in which the elasticity of a wheel according to the invention (solid line) is compared with that of a pneumatic tire of the same load capacity (dash-dotted line). The abscissa of the diagram shows the distance in millimeters that the center of the axle travels under the influence of the load in the direction of the road, while the ordinate shows the load acting on the wheel in kilograms.

Fig. 12 zeigt zur Erläuterung des Schaubildes nach Fig. 11 das erfindungsgemäß gestaltete Rad, und zwar links von der Mittellinie im normal belasteten und rechts von der Mittellinie im voll belasteten Zustand im Vergleich zu einem Luftreifen gleicher Tragfähigkeit.FIG. 12 shows, to explain the diagram according to FIG. 11, the wheel designed according to the invention, namely to the left of the center line in the normally loaded condition and to the right of the center line in the fully loaded condition compared to a pneumatic tire of the same load capacity.

Fig. 13 zeigt ein Rad gemäß der Erfindung für Traktoren oder Baumaschinen im Schnitt, während Fig. 14 eine Ansicht eines solchen Rades in perspektivischer Darstellung zeigt.FIG. 13 shows a wheel according to the invention for tractors or construction machines in section, while FIG. 14 shows a view of such a wheel in a perspective representation.

Fig. 15 zeigt zwei Räder gemäß der Erfindung, die zu einem Zwillingsrad, beispielsweise für Lastwagen, vereint sind. 15 shows two wheels according to the invention which are combined to form a twin wheel, for example for trucks.

Die verschiedene Profile aufweisenden Laufringe 1, 16 oder 35 füllen Ausnehmungen 2 oder 37 in metallenen Ringen 4, 18 oder 36 aus und sind mit elastischen Anschlägen 3, 17 oder 39 verbunden, die mit axial verlaufenden Stätzflanschen 5, 19 oder 40 der Radscheibenflansche 9, 10; 20 oder 41 zusammenarbeiten. Die Radscheibenflansche sind entweder durch Elemente, 14 lösbar oder durch Elemente 26 bzw. mittels Schweißung fest miteinander verbunden. Dämpfungsringe 8, 23 oder 44 weisen am Innendurchmesser Wülste, 12 oder 25 zur Verbindung mit den Radscheibenflanschen auf. Die Radscheibenflansche weisen in der Nähen dieser Wülste öffnungen 11, 24 oder 45 zum Eintritt von Kühlluft auf, die wie bei der Ausführungsforin nach Fig. 1 durch Kanäle 7 wieder austreten kann. Der metallene Ring 4, 18 oder 36 wird innerhalb der Radscheibenflansche durch Führungsringe 6, 22 oder 42 seitlich abgestützt. Radial verlaufende Versteifungsrippen 13, 21 oder 43 verbessern die Fonnsteifigkeit der Radscheibenflansche, während 38 eine der Rippen zur Versteifung des metallenen Ringes 36 ist. Ein mit Bremsbacken 33 fest verbundener Reibbelag 32 arbeitet mit einer Bremstrommel 31 zusammen, die niittels Schrauben 30 über Angüsse 29 mit dem erfindungsgemäß gestalteten Rad fest verbunden ist. Mit 34 ist der Innendurchmesser der Felge für ein luftbereiftes Rad bezeichnet, innerhalb dessen sich normalerweise die Brems,trommel befindet. Die Räder nach der Erfindung weisen im Nabenbereich wie üblich Löcher 15 zum Durchtritt der Radbefestigungsbolzen auf. The race rings 1, 16 or 35 , which have different profiles, fill recesses 2 or 37 in metal rings 4, 18 or 36 and are connected to elastic stops 3, 17 or 39 , which are connected to axially extending support flanges 5, 19 or 40 of the wheel disk flanges 9, 10; 20 or 41 work together. The wheel disc flanges are either detachable by means of elements 14, 14 or firmly connected to one another by means of elements 26 or by means of welding. Damping rings 8, 23 or 44 have beads 12 or 25 on the inside diameter for connection to the wheel disc flanges. In the sewing of these beads, the wheel disk flanges have openings 11, 24 or 45 for the entry of cooling air which, as in the embodiment according to FIG. 1 , can exit again through channels 7. The metal ring 4, 18 or 36 is laterally supported within the wheel disc flanges by guide rings 6, 22 or 42. Radially extending stiffening ribs 13, 21 or 43 improve the form rigidity of the wheel disc flanges, while 38 is one of the ribs for stiffening the metal ring 36 . A friction lining 32 firmly connected to brake shoes 33 works together with a brake drum 31 which is firmly connected to the wheel designed according to the invention by means of screws 30 via sprues 29. With 34 the inner diameter of the rim for a pneumatic wheel is designated, within which the brake drum is normally located. As usual, the wheels according to the invention have holes 15 in the hub area for the wheel fastening bolts to pass through.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Wheel for vehicles with both a running ring and a damping ring made of rubber-elastic material and a metal ring located between these two, which simultaneously stresses the entirety of the damping ring when loaded, characterized by the combination of the following known features: a) The cross-section of the metal ring (4, 18 or 36) has essentially the profile of a T; b) the radially extending damping ring (8, 23 or 44) is firmly connected in the area of its outer circumference to the radially inwardly pointing web-like ring flange of the metal ring (4, 18 or 36); c) Flank two wheel disc flanges (9, 10; 20 or 41). both the damping ring (8, 23 or 44) and part of the radially inwardly facing web-like ring flange of the metal ring (4, 18 or 36); d) the metal ring (4, 18 or 36) has on both sides of the web-like ring flange on the inner circumferential surface of its axially extending ring part stops made of elastic material for axially extending support flanges (5, 19 or 40) of the wheel disks (9, 10; 20 or 41).

2. Wheel for vehicles according to claim 1, characterized in that the axially extending ring part of the metal ring (4, 18 or 36) slopes downward from the center to both sides. Considered publications: German Patent Nos. 636 123, 1063 477; German utility model No. 1762 401, 1768 495, 1 '768 933; German patent application J 307111 / 63d (published on July 3, 1952); Swiss patent specification No. 297 647.