DE3621849A1 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Felgenhörner, auf der radial inneren Seite je ein Montagehochbett für jeden Reifenwulst und auf der radial äußeren Seite Pannenlaufstützflächen auf­ weist, und mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, dessen Wülste radial innen von der Felge neben den Felgenhörnern angeordnet sind und dessen Kar­ kasse in den Wülsten durch Umschlingen von Hulstkernen verankert ist.

Fahrzeugräder sieser Art werden in der DE-OS 30 00 428, DE-OS 30 19 742 und DE-OS 32 37 544 beschrieben. Sie zeichnen sich durch einen hohen Fahrkomfort und durch günstige Pannenlaufeigenschaften aus. Wegen der Anord­ nung der Reifenwülste am radial inneren Umfang der Felge befinden sich die Flegenhörner im Innenraum des Reifens, so daß die Reifenseitenwände ungehindert einfedern und sich nach seitlich außen wölben können.

Die Reifenwülste liegen im wesentlichen in drei Bereichen an der Felge an, nämlich auf radial inneren Sitzflächen des Felgenkranzes, an den senkrechten Flächen der Felgen­ hörner und an den radial inneren Flächen der Felgenhörner. Durch die am Wulstkern angreifenden Karkaßkräfte werden radial nach innen gerichtete Kräfte und außerdem Kippmomente am Reifenwulst erzeugt, die an den drei genannten Paßflächen an der Felge aufgefangen werden müssen. Es ist manchmal nicht leicht, die Anteile dieser Paßflächen für den gesam­ ten Wulstsitz an der Felge optimal auszuwählen. Diese Schwierigkeiten nehmen bei nicht zu vermeidenden Toleranzen von in Serie gefertigten Reifen noch zu.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Fahr­ zeugrad anzugeben, bei dem die geschilderten Probleme be­ herrscht werden, bei dem insbesondere Toleranzunterschiede bei der Reifenfertigung keinen spürbaren Einfluß auf die Rundlaufeigenschaften des Rads ausüben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein ring- und/oder scheibenförmiger Stützkörper zur Aufnahme von Radialkräften und Kippmomenten des Wulstes an der radial inneren Fläche des Wulstes zumindest im axial inneren Bereich anliegt und daß der Stützkörper relativ zur Felgendrehachse an nicht elastischen Teilen des Fahrzeugrads zentriert ist.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die bei Fahrzeugrädern der in Rede stehenden Art prinzipiell auftretenden Kippmomente am Reifenwulst durch sehr einfache Mittel in definierter Weise aufgefangen werden. Da der ring- oder ringscheibenförmige Stütz­ körper gemäß einer bevorzugten Ausführungsform den Reifenwulst auch auf Höhe des Wulstkerns unterstützt, ergibt sich der Vor­ teil, daß die Wulstkerne gegenüber denen bei vorbekannten Fahr­ zeugrädern schwächer ausgelegt sein können. Durch das exakte Zentrieren des Stützkörpers an der metallischen Felge erzielt man den Vorteil, daß selbst Fertigungstoleranzen im Wulstbe­ reich des Reifens beim Aufziehen des Reifenwulstes auf den Stützkörper ausgeglichen werden können. Um keine Überbestim­ mung des Wulstsitzes an der Felge zu erhalten, sollte die radial äußere Fläche des Reifenwulstes von der benachbarten Fläche des Felgenkranzes entkoppelt sein, d.h. der Wulst sollte nicht mehr unter Pressung an dieser Stelle des Fel­ genkranzes anliegen.

Bei einer konischen Auslegung des Stützkörpers im Bereich der Kontaktfläche zum Reifenwulst erzielt man den Vorteil, daß der Wulst wie bei herkömmlichen Reifen unter Zugbean­ spruchung des Wulstkerns aufgespannt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Stützkörper sehr kosten­ günstig hergestellt werden kann, weil er sogar aus Kunst­ stoff bestehen kann. Schließlich ist der Vorteil zu nennen, daß man durch den erfindungsgemäßen Stützkörper einen ansonsten erforderlichen Abdeck- oder Füllring einspart, der den Raum seitlich innen vom Reifenwulst gegen ein Eindringen von Schmutz- oder Spritzwasser schützen muß. Wenn man den Stütz­ körper im Bereich des Reifenwulstes scheiben- oder schalen­ förmig ausbildet, erzielt man zum einen den Vorteil einer erhöhten Stabilität, zum anderen läßt sich eine ansonsten erforderliche Radkappe einsparen.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einer Schulter­ hochbettfelge und einem Stützkörper mit waagerechten Stützflächen in einem radialen Teilschnitt,

Fig. 2 ein Fahrzeugrad mit einer Mittenhochbett­ felge und einem Stützkörper mit einer konischen Stützfläche.

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 Wulstkernen 3 verankert ist. Zwischen der Lauffläche 4 und der Radialkarkasse 1 befindet sich ein üblicher Verstärkungsgürtel 5. Die ein­ teilige Felge 6, die als sogenannte Schulterhochbettfelge ausgebildet ist (vergl. DE-OS 30 00 428) weist seitlich außen je ein sich im wesentlichen nach radial innen er­ streckendes Felgenhorn 7 auf, das in üblicher Weise zum Halten des Reifenwulstes 2 auf der Felge 6 dient. Axial innen von einem jedem Reifenwulst 2 befindet sich ein Montagehochbett 8, dem auf der radial äußeren Seite eine Pannenlaufstützfläche 9 gegenüberliegt. Die gesamte Pan­ nenlaufstützfläche 9 wird durch ein radial äußeres Fel­ gentiefbett 10 in zwei Teilflächen aufgeteilt.

Radial innen vom Reifenwulst 2 befindet sich ein ringför­ miger Stützkörper 11, der axial außen zumindest bis in den Bereich auf Höhe des Wulstkerns 3 reicht und der axial innen den Raum mit dem Montagehochbett 8 vollstän­ dig abdeckt und an der Wand des Felgenkranzes metallisch exakt zentriert ist. Der Stützkörper 11 weist auf seiner axial und radial inneren Seite in Umfangsrichtung unter­ brochene Vorsprünge 12 auf, die mit zwei Stegen 13, 14 eines Felgenrings 15 einen Bajonettverschluß bilden, in dem der Steg 14 in Umfangsrichtung ebenfalls unterbrochen ausgebildet ist. Der Felgenring 15 ist an der Radscheibe der Felge 6 befestigt. Der Stützkörper 11 ist für eine einfache und preiswerte Herstellung bevorzugt aus Kunst­ stoff gefertigt, doch kann er selbstverständlich auch aus Metall bestehen.

Auch kann es sinnvoll sein, ihn teilweise aus Kunststoff und teilweise aus Metall herzustellen, insbesondere können sich im axial inneren Bereich, wo die Bremswärme besonders stark wirksam ist, metallische Teile empfehlen. Seitlich außen kann der Stützkörper 11 zur Erzielung einer höheren Stabi­ lität entweder metallisch aufgebaut oder scheiben- bzw. schalenförmig ausgebildet sein, wobei der scheibenförmige Bereich gleichzeitig als Radkappe dienen kann.

Im aufgepumpten Zustand des Reifens erzeugt eine über die Karkasse 1 eingeleitete Kraft am Wulstkern 3 eine Radial­ komponente, die bestrebt ist, den Wulstkern 3 nach radial innen zu drücken und ihn auf Druck zu beanspruchen. Wei­ terhin bewirkt diese Radialkomponente am Reifenwulst 3 ein Kippmoment um eine Achse im radial inneren Bereich des Felgenhorns 7 mit einem wulstsitzlösenden Drehsinn. Der Stützkörper 11 ist so dimensioniert, daß er den Rei­ fenwulst 2 mit dem Wulstkern 3 radial abstützt und dieses Kippmoment exakt auffängt. Damit dies geschehen kann, ist es erforderlich, daß die radial äußere Fläche 16 des Wul­ stes 2 auf der benachbarten Fläche des Felgenkranzes völlig entkoppelt ist. Dies wird im Beispiel der Fig. 1 durch den eingezeichneten Abstand verdeutlicht. Weil die Radialkomponente der am Wulstkern 3 angreifenden Kraft zuverlässig vom Stützkörper 11 aufgefangen werden kann, ist es sogar möglich, den Wulstkern 3 gegenüber bisherigen Reifen schwächer zu dimensionieren, so daß er flexibler und höher dehn- und stauchbar wird und damit die Reifen­ montage wesentlich erleichtert.

Nachfolgend soll die Montage des Reifens und des Stütz­ körpers 11 beschrieben werden. Zunächst wird ein erster Abschnitt des Reifenwulstes 2 in das Montagehochbett 8 eingeführt, so daß der Reifenwulst 2 über den restlichen Umfang montiert werden kann, und dabei überall das Fel­ genhorn 7 überwinden kann. Danach wird im drucklosen Zu­ stand des Reifens der Stützkörper 11 montiert, indem er axial nach innen verschoben wird, bis die Vorsprünge 12 die umlaufende Nut zwischen den Stegen 13, 14 erreicht haben, und anschließend geringfügig in Umfangsrichtung verdreht, so daß der Bajonettverschluß wirksam wird. Die Zentrierung des Stürzkörpers 11 erfolgt an der metallisch exakt rund ausgebildeten Felgenkranzfläche der Felge 6.

Nach der Montage des Stützkörpers 11 kann der Reifen auf­ gepumpt werden. Dabei zieht sich der Wulst 2 fest, und er legt sich wegen der Radialkomponente der am Wulstkern 3 angreifenden Karkaßkarft fest auf den Stützkörper 11, so daß dieser gegen ein Verdrehen gesichert ist. Außer­ dem wird die Lage des Wulstes 2 in radialer Richtung durch den zentrierten Stützkörper 11 exakt festgelegt. Beim Einschieben des Stützkörpers 11 kann es sich manch­ mal empfehlen, eine Gleitpaste zu verwenden. Anstelle des Stegs 13 zur axialen Fixierung des Stützkörpers 11 kann auch eine Feder oder ein anderes Fixiermittel vor­ gesehen werden.

Das Beispiel der Fig. 2 zeigt ein Fahrzeugrad mit einer sogenannten Mittenhochbettfelge, bei der eine Pannenlauf­ stützfläche 9′ sich ebenfalls im Mittelbereich des Fel­ genkranzes 6′ befindet, und mit einem ringförmigen Stütz­ körper 11′, während der Reifen im wesentlichen dem der Fig. 1 entspricht und allenfalls in der Kontaktfläche mit dem Stützkörper 11′ geringfügig anders ausgebildet sein kann. Der Stützkörper 11′ ist wiederum mit Hilfe eines Felgenrings 15′ an der Felge 6′ befestigt, wobei in diesem Fall der Felgenring 15′ gleichzeitig zur Zentrierung des Stützkörpers 11′ dient. Die axiale Fixierung erfolgt wieder über einen Bajonettverschluß, der wieder von in Umfangsrichtung unterbrochenen Vorsprüngen 12′ des Stützkörpers 11′ und 14′ des Felgenrings 15′ gebil­ det wird. In der Kontaktfläche zum Reifenwulst 2 ist der Stützkörper 11′ konisch ausgebildet, und zwar mit nach seit­ lich außen zunehmendem Durchmesser. Axial innen vom koni­ schen Bereich 17 befindet sich ein Hump 18. Es sollte an­ gemerkt werden, daß die konische Ausbildung des Stützkör­ pers 11′ sowie die Anbringung eines Humps 18 selbstver­ ständlich auch beim Beispiel der Fig. 1 vorgesehen wer­ den kann. Weiterhin ist es möglich, statt eines konischen Ver­ laufs am Stützkörper 11, 11′ auch einen konischen Verlauf am Reifenwulst 2 oder an beiden vorzusehen. Die Montage des Reifens und des Stützkörpers 11′ im Beispiel der Fig. 2 erfolgt sinngemäß wie beim Beispiel der Fig. 1. Beim Auf­ pumpen des Reifens springt der Reifenwulst 2 über das Hump 18 und zieht sich auf der leicht konischen Fläche 17 des Stützkörpers 11′ fest. Auch der Stützkörper 11′ kann aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein.

Zur einfachen Demontage des Stützkörpers 11′ kann der Ring­ körper 11′ auf der radial inneren Seite mit zusätzlichen Demontagemitteln, z. B. mit Löchern 19 oder mit Vorsprüngen 20 versehen sein. Die Vorsprünge 20 können auch zu einem umlau­ fenden Steg erweitert sein. Diese genannten Demontagemittel wie auch ähnlich wirkende können selbstverständlich auch bei den Stützkörpern 11 der Fig. 1 zum Einsatz kommen.

Claims (11)

1. Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einer starren Felge, die im wesentlichen sich nach radial innen erstreckende Fel­ genhörner, auf der radial inneren Seite je ein Montage­ hochbett für jeden Reifenwulst und auf der radial äuße­ ren Seite Pannenlaufstützflächen aufweist, und mit einem Reifen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen, des­ sen Wülste radial innen von der Felge neben den Felgen­ hörnern angeordnet sind und dessen Karkasse in den Wül­ sten durch Umschlingen von Wulstkernen verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein ring- und/oder scheiben­ förmiger Stützkörper (11, 11′) zur Aufnahme von Radial­ kräften und Kippmomenten des Wulstes (2, 2′) an der radial inneren Fläche des Wulstes (2) zumindest im axial inneren Bereich anliegt und daß der Stützkörper (11, 11′) relativ zur Felgendrehachse an nichtelasti­ schen Teilen des Fahrzeugrads zentriert ist.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche zwischen Stützkörper (11, 11′) und Reifenwulst (2) zumindest bis in den Bereich auf Höhe des Wulstkerns (3) reicht.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11, 11′) an Teilen der Felge (6, 6′) metallisch exakt zentriert ist.

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11, 11′) und/oder der Reifenwulst (2) in der Kontaktfläche zwischen beiden in Querricht­ tung parallel oder geneigt zur Felgendrehachse verläuft.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Stützkörper (11′) radial außen ein Hump (18) für den Reifenwulst (2) befindet.

6. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11, 11′) als im wesentlichen hohlzylindrischer Ringkörper vorliegt.

7. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (11, 11′) auf Höhe des Reifen­ wulstes (2) im wesentlichen scheiben- oder schalen­ förmig ausgebildet ist.

8. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fixiermittel, (12, 13, 14, 12′, 14′), die den Stütz­ körper (11, 11′) in der Getriebsstellung gegen Axial­ verschiebungen sichern.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stützkörper (11, 11′) aus Kunststoff.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Fläche (16) des Reifenwulstes (2) und die benachbarte Fläche des Felgenkranzes vonein­ ander entkoppelt sind.

11. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Demon­ tagemittel (19, 20) für die Stützkörper (11, 11′).