DE2416409C3

DE2416409C3 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE2416409C3
Application number: DE2416409A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1973-04-09
Filing date: 1974-04-04
Publication date: 1985-10-24
Also published as: CA1006425A; RO80676A; ATA298674A; NL7403604A; BG24532A3; AR202551A1; IE39361B1; HU171807B; IL44573A; GB1471060A; TR19311A; SE405092B; SU993811A3; IL44573A0; BR7402652D0; IT1009431B; JPS5012702A; DE2416409B2; NO137184C; FI56504C

Description

(a) die mittlere Faser der Karkasse (1Λ) etwa von der halben Seitenwandhöhe ab bis zu den Wulstkernen (2A, 55) der natürlichen Glexhgewickidcurve folgt, die durch die Ränder der Schekelbewehrung (3, 43) im Abstand H von den Wulstsitzen (22) hindurchgeht, zwei senkrecht zur Drehachse (X, ^stehende äquatoriale Tangenten mit einem Abstand £ voneinander aufweist und die Wulstkerne (2/4, 55) tangiert, und

(b) der konische Randteil \10A 25Λ, 46, 56) der Felge etwa parallel zum gegenüberliegenden Abschnitt der mittleren Faser der Karkasse (IA) ist und in ständigem Kontakt mit dem Reifenwulst steht

Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Die Bewehrung von Radialreifen besteht aus einer Karkasse und einer Scheitelbewehrung.

Die Scheitelbewehrung verläuft unterhalb des Laufstreifens und liegt über der Karkasse. Sie besteht aus wenigstens zwei Lagen von gekreuzten Fäden oder Kabeln, die unter einem kleinen Winkel in Längsrichtung verlaufen. Die Scheitelbewehrung versteift den Scheitel des Reifens und bildet einen die Karkasse umschließenden, nicht dehnbaren Gürtelbereich.

Die Karkasse erstreckt sich von einem Wulst zum anderen und wirkt im Scheitelbereich mit der Scheitelbewehrung zusammen. Die Karkasse verstärkt ferner die Seitenwände und die Wulste. Zu diesem Zweck besteht die Karkasse aus wenigstens einer Lage von radialen oder teilweise radialen Fäden oder Kabeln (Karkassenlage) und wenigstens einem Wulstkern in jedem Wulst Der Wulstkern dient zur Verankerung der Karkasse in den Wulsten. Diese sind somit in drei Hauptrichtungen, d. h. in radialer, axialer und in Umfangsrichtung, durch den Wulstkern, die Karkasse und ihre Verankerung und gegebenenfalls noch durch zusätzliche Lagen versteift. Diese Versteifung hat den Zweck, den Reifen auf der Felge festzulegen und bei schlauchlosen Reifen die notwendige Dichtigkeit zu gewährleisten.

Das Profil der mit dem Wulst in Berührung stehenden Felgenzone bestimmt also das Profil, die innere Struktur und die mechanischen Eigenschaften der Wulstzone und den Richtungswechsel der Konkavität der Karkasse in Höhe dieser Zone. In der Praxis haben sich zwei Ausführungsformen für Felgen durchgesetzt

Die erste, ältere Ausführungsform ist eine Felge mit zylindrischen oder sehr wenig konischen Wulstsitzen. Diese Sitze sind durch Ränder verlängert, die im radialen Querschnitt unter einem Winkel von 90° zur Radachse verlaufen und in einem nach der Radachse zurückgebogenen Rand enden. Die Festlegung des Reifens ergibt sich hier im wesentlichen aus der Anlage der axial äußeren Seite der Wulste an dem rechtwinklig zur Radachse verlaufenden Felgenrand unter dem

ίο Einfluß des Reifeninnendrucks.

Die zweite, neuere Ausführungsform ist im wesentlichen für schlauchlose Reifen bestimmt Sie weist konische Wulstsitze auf, die im allgemeinen unter einem Winkel von 15° zur Radachse geneigt angeordnet sind.

Die Festlegung des Reifens erfolgt hier entsprechend hauptsächlich durch die Verkeilung der Reifenwulste auf den konischen Wulstsitzen unter dem Einfluß des Reifeninnendrucks. Diese Verkeilung sichert zugleich die Abdichtung des Reifeninnenraums. Die Felgenränder bestehen hier im Profil nur aus einfachen Haken mit gegenüber den Wulstsitzen geringer Höhe. Die Aufgabe dieser Haken besteht ausschließlich darin, die Wülste und ihre Lage auf den Wulstsitzen in axialer Richtung festzulegen.

Die beiden obengenannten üblichen Felgenformen erfordern sehr sieife Wulste. Die Änderung der Konkavität der Karkasse in dem Bereich, in dem die Seitenwände in die Wulste übergehen, hat zur Folge, daß zu weiche Wulste dazu neigen, von den Wulstsitzen zu rutschen. Verwendet man Felgen mit um 15° geneigten Sitzen, so tritt durch die dann erfolgende

Verkeilung eine beträchtliche Beanspruchung der Wulstkerne ein. Von den Wulsten und ihren Verstärkungen geht eine

erhebliche Beeinflussung der Reifenseitenwände, d.h. der die Weichheit und den Fahrkomfort des Reifens sichernden Reifenabschnitte, aus. Wenn die Reifenseitenwände genügende Höhe haben, wird der Fahrkomfort bei dieser Bauweise der Radialreifen und ihrer Befestigung auf der Felge allerdings nicht beeinträchtigt Bei modernen Fahrzeugen werden jedoch ständig Verbesserungen der Bodenhaftung, der Bremsfähigkeit und des Straßenverhaltens der Reifen verlangt Das hat beispielsweise dazu geführt, die Lauffläche der Reifen zu verbreitern, ohne den Außendurchmesser der Reifen zu vergrößern und ohne den Durchmesser des Felgenbettes zu vermindern, der gegebenenfalls sogar ebenfalls noch vergrößert wird. Man hat somit Radialreifen geschaffen, deren Höhe H im radialen

so Querschnitt bei aufgeblasenen, jedoch unbelasteten Reifen sehr viel kleiner als die größte Breite B dieses Querschnitts ist, wodurch dann das Verhältnis H/B kleiner als 1 ist Man gelangt so zu Reifen, die ein Verhältnis H/B<0,6 oder sogar von 0,5 aufweisen. Bei solchen Reifen reicht die für die Seitenwände verbleibende Höhe jedoch zur Erzielung eines Fahrkomforts, der dem von üblichen Radialreifen entspricht nicht aus.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Fahrzeugrad anzugeben, bei dem die Biegsamkeit der Reifenseitenwände ohne Beeinträchtigung der übrigen Eigenschaften beibehalten oder sogar vergrößert werden kann und dabei zugleich eine sichere Festlegung des Reifens auf der Felge gewährleistet ist

Die Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs gelöst

Aus der DE-OS 21 62 847 ist ein Luftreifen mit Radialkarkasse bekannt, bei dem der obere Teil der

Karkasse im Querschnitt zwischen der Seitenwandmitte und den Enden der Scheitelbewehrung der natürlichen Gleichgewichtskurve folgt Die Karkasse dieses Reifens weicht allerdings im Bereich zwischen der Seitenwandmitte und dem Wulstkern erheblich vom Gleichgewichtsprofil ab und besitzt das übliche S-förmige Profil und erfordert auch keine speziell an die Karkasse im Wulstbereich angepaßte Felge.

Auch in der FR-PS 12 67 264 ist auf das Gleichgewichtsprofil der Karkasse Bezug genommen, jedoch ist ι ο der dort beschriebene Reifen so aufgebaut, daß seine Karkasse vom Gleichgewichtsprofil abweicht

Die Berechnung von Gleichgewichtskurven ist dem Fachmann geläufig (vgL etwa Kunststofftechnik 11, Nr. 1/2 [1972] 23).

Auch die der Außenkontur des Reifens entsprechende Anpassung des Felgenprofils im Bereich des Wulstsitzes und des Felgenhorns ist seit langem üblich, um die Wulstfüße von außen gegen den Reifeninnendruck festzulegen, ferner sind konische Anlageflächen bekannt, die nur bei starker Belastung (US-PS 73 67 C25, GB-PSen 2 54 251 und 2 72282) oder aber Anlageflächen bekannt, die dauernd mit dem Reifen in Kontakt stehen (FR-PS 6 01 131, BE-PS 5 27 457, US-PSen 14 33 008 und 30 74 455), letztere allerdings nicht im Zusammenhang mit Radialreifen. Die entsprechenden Reifen weisen im Querschnitt stets einen S-förmigen Verlauf der Karkasse im unteren Seitenwandbereich auf, die entsprechend einen konkaven und einen konvexen Bereich aufweisen. Die für den Fahrkomfort entscheidende Federwirkung wird lediglich im Bereich zwischen Scheitel und Wendepunkt des S-Profils der Karkasse erreicht

Aus Rubber Age May 1972, 49, war ferner bekannt, daß sich die Durchfederung bei Niederquerschnittsreifen herkömmlicher Bauart mit S-förmigem Karkassenprofil im Wulstbereich nur wenig ändert

Eine Anpassung des Karkassenprofils im unteren Seitenwandbereich bis zum Wulstkern an die natürliche Gleichgewichtskurve, also die Verlegung des Wendepunkts des Karkassenprofils zum Wulstkern hin, wurde bisher schon im Hinblick auf die oben erwähnte schlechte Sicherung solcher Reifen auf der Felge weder diskutiert noch realisiert, zumal in diesem Bereich eine hohe Quersteifigkeit erforderlich ist, die beim herkömmlichen S-förmigen Karkassenprofil im Wulstbereich gegeben ist.

Unter der mittleren Faser einer einzigen Karkassenlage wird die Seele ein,"s Fadens oder Kabels dieser Lage in einer Meridianebene verstanden. Bei einer so Karkasse Tiit zwei Lage.i befindet sich die mittlere Faser in der Mitte zwischen den Seelen von zwei in der gleichen Meridianebene befindlichen Faden oder Kabeln. a)

Die von der mittleren Faser einer dem Reifeninnendruck unterliegenden radialen Karkasse beschriebene Gleichgewichtskurve ist durch folgende Beziehungen bestimmt:

2R

R+R_t

(D

(2) trisch. Sie schneidet die Mittelebene am Scheitel und an einer zweiten Stelle, wo sich die beiden Kurvenäste schneiden und dann auseinanderlaufen. R_s ist der Abstand der Drehachse vom Scheitelpunkt (Scheitelradius), in dem die Kurve eine zur Mittelebene rechtwinklig verlaufende Tangente hat Zwischen dem Scheitelpunkt und dem Schnittpunkt der beiden Kurvenäste auf der Projektion der Mittelebene hat jeder Kurvenast einen Punkt mit einer zur Mittelebene parallelen Tangente. Diese beiden Punkte legen den Äquator der Gleichgewichtskurve fest; R_c ist ihr gemeinsamer Abstand von der Drehachse des Reifens. Die größte Breite B eines Meridianschnittes der Karkasse des erfindungsgemäßen Reifens befindet sich entsprechend auf der Höhe der Äquatorpunkte der Gleichgewichtskurve. Wenn man die Werte R_c und R_s festlegt, kann mit Hilfe der Beziehungen (1) und (2) die Gleichgewichtskurve gezeichnet werden. Dabei sind ρ der Krümartingsradius der Kurve an einer Stelle mit einem beliebigen Radius R und L dt Abschnittslänge der Normalen auf die Kurve zwischen dim Punkt mit dem Radius R und dem Punkt, wo diese Normale die Projektionsgerade der Äquatorialebene schneidet welche die beiden oben bezeichneten Äquatorpunkte verbindet

Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt, liegt beim Luftreifen gemäß der Erfindung der Wendepunkt des Karkassenprofils im Radialquerschnitt an der Stelle, wo die Karkasse den Wulstkern tangiert Die Stelle des Biegungswechsels der Karkasse ist also zum Wulstkern hin verlagert, so daß die Seitenwand bis zum Wulstkern hin reicht

Der Luftreifen des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades hat auf der Felge einen sbenso stabilen Sitz wie ein üblicher Reifen auf einer normalen Felge, da in der Kontaktzone mit der Feige gemäß der Esiindung der Druck des Wulstes gegen die Felge besser verteilt ist Hieraus ergibt sich eine genauere Zentrierung des Reifens auf der Felge, und zwar insbesondere bei sch'auchlosen Reifen. Dadurch ist es möglich, die Konizität der Wulstsitze zu vermindern, was wiederum eine geringere Beanspruchung der Wulstkerne ergibt die infolgedessen schwächer sein können. Insgesamt wird mit der Erfindung eine Gewichtsverminderung und eine größere Nachgiebigkeit der Wulste sowie ein größerer Innendurchmesser der Felge bei gleichem Radaußendurchmesser erzielt, wodurch der für Antriebs- und Bremseinrichtungen verfügbare Raum erheblich vergrößert wird.

In der Praxis wirtf zur Berechnung des Verlaufs der mittleren Faser der Karkasse ein Computer benutzt ü> den folgende Randbedingungen eingegeben werden:

Die Gleichgewichtsk trve, deren Parameter nachfolgend angegeben sind, ist zur Projektion der Mittelebene des Reifens auf Kurvenebene (Meridianebene) symmedie Breite der Felge, in üblicher Weise definiert durch den axialen Abstand zwischen de» Schnittpunkten der Verlängerung jedes der beiden Sitze mit der Tangente an das obere Ende der Kurve, welche dies« Sitze mit jedem der Felgenränder verbindet,

b) der Radius der Felge, in üblicher Weise definiert durch den radialen Abstand zwischen der Radachse und dem obengenannten Schnittpunkt,

c) die Breite und der Radius der Scheitelbewehrung zweckmäßig mi*, einer Meridiankrümmung, die Null

f>5 oder zumindest kleiner ist als die Krümmung in

Umfangsrichtung,

d) der Wert des Verhältnisses H/B, woraus sich die größte Breite B der Karkasse ergibt wenn davon

ausgegangen wird, daß H gleich der Differenz zwischen dem Radius der Scheitelbewehrung und dem Radius der Felge ist,

e) die Lage der Wulstkerne in bezug auf die Sitze und Ränder der Felge.

Schließlich entwirft man die Gleichgewichtskurve so, daß sie durch die Ränder der Scheitelbewehrung und die beiden Äquatorpunkte hindurchgeht und die Wulstkerne tangiert An der Stelle, wo die theoretische Kurve die Ränder der Scheitelbewehrung berührt bildet sie mit der Bewehrung im allgemeinen einen Winkel, der nicht gleich Null ist In diesem FaIi ist es zweckmäßig, im Schulterbereich eine Korrektur vorzunehmen. Diese Korrektur besteht darin, daß die berechnete Gleichgewichtskurve durch einen Verbindungsbogen mit der Scheitelbewehrung verbunden wird, der die Gleichgewichtskurve tangieren muS. Zweckmäßig wird der Verbindungsbogen so geführt, daß er auch die Scheitelbewehrung tangiert Die Erfindung umfaßt jedoch auch den Fall, in dem die Gleichgewichtskurve selbst die Scheitelbewehrung tangiert ferner den Fall, in dem der Karkasse Verstärkungselemente zugeordnet sind, die die Stabilität des Reifens auf der Straße verbessern sollen. Die Stabilität des Reifens auf der Straße kann durch Veränderung der Breite der Felge in sehr weiten Grenzen beeinflußt werden. Die Vergrößerung der Felgenbreite führt zu einer stärkeren Spannung der Karkasse und verstärkt den Reifen in axialer Richtung. Im Gegensatz dazu verringert eine Verminderung der Felgenbreite die Spannung der Karkasse, wodurch der Reifen in axialer Richtung nachgiebiger wird.

Die Felge des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades kann ein bis einschließlich zu den Wulstsitzen übliches rsdisiss Profi! aufweisen. Dis Neigung des konischen Randteils, der zum entsprechenden Abschnitt der mittleren Faser der Karkasse parallel ist, soll kleiner als 90° sein, wobei Neigungen zwischen 20° und 60° und vorzugsweise von 45° hinsichtlich des Verhaltens des Rtifens wie auch im Hinblick auf die Herstellung der Felge günstig sind. Zweckmäßig hat dieser Teil des Randes ein geradliniges oder leicht gebogenes Profil, das konkav oder konvex sein kann. Eine geringe Konvexität hat sich nicht als störend erwiesen und erleichtert die Fabrikation der Felge. Die äußere Wand des Reifens steht normalerweise mit dem konischen Teil des Randes in Berührung. Aus diesem Grunde besteht kein Interesse, diesen Teil allein deswegen zu verbreitern, um der Ftige eine größere Steifigkeit zu geben. Zweckmäßig entspricht seine axiale Breite etwa dem Durchmesser des Wulstkerns, um die Durchbiegung des Reifens nicht zu behindern. Bei einer wenig gespannten Karkasse, die also sehr weich ist und den Wulstkern unter einem verhältnismäßig kleinen Winkel in bezug auf die Drehachse tangiert, kann der konische Teil ohne nachteilige Wirkungen verbreitert werden, um beispielsweise die Steifigkeit einer zu schmalen Felge zu erhöhen. Der Sitz des Reifens auf der Felge wird dadurch nur verbessert

Gemäß der Erfindung schließt sich der konische Teil des Randes an den Wulstsitz mit einer S-Kurve an, deren Äste verschiedene Längen und Krümmungen haben können. Zweckmäßig hat diese Verbindungskurve einen Ast, der den Wulstsitz berührt, und einen anderen Ast, der den konischen Teil des Randes berührt Ferner ist es zweckmäßig, daß sich die den beiden Kurvenästen gemeinsame Biegungsstelle radial auf der

Höhe der Wulstkernseele befindet und die Tangente an

die Verbindungskurve an dieser Stelle parallel zur

Mittelachse der mittleren Faser der Karkasse verläuft Die Felge des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades

weist außerdem zweckmäßig Wulstsitze auf, die eine verhältnismäßig kleine Neigung von unter 15° besitzen.

in axialer Richtung nach außen endet der konische

Teil des Felgenrandes in einer Umbiegung, die der Versteifung dient und Beschädigungen der Wulste bei

ίο der Reifenmontage verhindern soll. Zweckmäßig befindet sich das äußere Ende des konischen Randteils oberhalb des Wulstkerns. In axialer Richtung von außen gesehen ist der Wulstkern also zweckmäßig vom Rand der Felge überdeckt; die äußere Umbiegung des konischen Teils soll entsprechend radial über den Wulstkern hinausragen.

Der Felgenrand ist jedoch im radialen Querschnitt im sügcuicincn wcnigsr hoch als dsr Rand einer übüchcn Felge. Dies erleichtert die Reifenmontage und bietet bei einer Tiefbettfelge die Möglichkeit die Tiefe des Bettes zu verringern und damit den für die Bremsorgane zur Verfügung stehenden Raum zu vergrößern.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch erläutert; es zeigen

F i g. 1 einen Meridianhalbschnitt durch ein Fahrzeugrad gemäß der Erfindung, der einem Meridianhalbschniu iines üblichen Fahrzeugrades mit dem gleichen H/B-Verhältnis überlagert ist,
Fig.2 einen gleichartigen Querschnitt durch den Wulstbereich des Fahrzeugrades von F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 ein Meridianprofil der Felge eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades, das mit dem Meridianprofil einer üblichen Felge mit einem um 90° hochgebogenen

Rand überlagert ist,

F i g. 4 ein Bild der Gleichgewichtskurve der mittleren Faser einer nur dem Äufblasdruck des Reifens unterliegenden radialen Karkasse ohne Scheitelbewehrung,

Fig.5 einen Meridianhalbschnitt eines Fahrzeugrades gemäß der Erfindung, wobei der aufgeblasene Reifen mit durchgezogenen Linien und der aufgeblasene, jedoch unter einer Last auf dem Boden zusammengedrückte Reifen gestrichelt dargestellt ist, und

F i g. 6 einen auf den Wulst- und Felgenrandbereich beschränkten Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades mit gleichen Reifenabmessungen H und B wie in Fig.5, jedoch mit einer wesentlich schmäleren Felge.

In den F i g. 1 und 2 sind die Bezugszahlen mit dem Zusatz A versehen, wenn es sich um ein erfindungsgemäßes Fahrzeugrad handelt, während die Bezugszahlen den Zusatz B tragen, wenn damit ein übliches Fahrzeugrad bezeichnet ist Beiden Fahrzeugrädern gemeinsame Teile sind mit Bezugszahlen ohne Hinzufügung eines Buchstabens bezeichnet

Die der Erfindung entsprechenden Teile sind ferner mit durchgezogenen linien, die bekannten Teile dagegen mit gestrichelten Linien dargestellt

In F i g. 1 ist die Hälfte eines Meridianschnittes eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades und die Hälfte eines Meridianschnittes eines üblichen Fahrzeugrades dargestellt Jeder Reifen besitzt eine radiale Karkasse XA, XB, die durch ihre mittlere Faser dargestellt ist eine Scheitelbewehrung 3 und einen auf dieser vorgesehenen Laufstreifen 4.

Die Karkasse XA, XB ist in den Wulsten um die Wulstkerne IA, 2B zurückgeschlagen. In beiden Reifen

liegt die Karkassenbewehrung am gleichen Profil der Scheitelbewehrung 3 an. Die Bewehrung dieser Reifen ist überall mit Gummi bedeckt, insbesondere am Laufstreifen 4, den Seitenwänden S und den Wulsten 6Λ 6fi

Im Wulstbereich tangiert die Karkasse 1/4 des Reifen' des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades ohne Wechsel der Konkavität am Punkt TA den Wulstkern 2/4, um den sie dann herumgeführt ist. Vom Punkt TA ab folgt die Karkasse \A der vorstehend definierten natürlichen Gleichgewichtskurve bis zum Übergang zur Scheitelbewehrung. Bei der Ausführungsform von F i g. 1 ist die durchgezogene mittlere Kurve in der Nähe der Schulter korrigiert, so daß sie unterhalb der Scheitelbewehrung 3 tangential verläuft. Sie entfernt sich dort also von der gestrichelt dargestellten mittleren Gleichgewichtskurve.

IiTt Gc^enSu'Z däZU Wechselt be' i"iKli/*h#»n Reifen Hip

Karkasse 1B ihre Konkavität im Wendepunkt SB in der Nähe des Wulstbereichs und ist dann um den Wulstkern 2B herumgeführt. Von dem Punkt TB ab, in dem die Karkasse 1B den Wulstkern berührt, folgt sie bis unter die Scheitelbewehrung 3 einer mittleren Kurve, die sich von derjenigen der Karkasse des Fahrzeugrades nach der Erfindung insbesondere im unteren Teil der Reifenseitenwand unterscheidet

Die zu den beiden Reifen gehörenden Felgen sind in Fig. 1 nur durch den äußeren Umriß 9Λ, 95 der dem Wulst SA, 65 benachbarten und diesen berührenden Felgenteile dargestellt Man erkennt, daß diese Felgenteile von den Wulstsitzen ab nach außen hin verschiedenen Verlauf haben. So hat gemäß der Erfindung der Rand 10 A der Felge einen konischen Randteil, der etwa parallel zum gegenüberliegenden Abschnitt der mittleren Faser der Karkasse des Reifens verläuft.

In F i g. I sind auch die charakteristischen Abmessungen des Meridianquerschnitts der betreffenden Reifen ersichtlich, //ist die Höhe und 5 die Breite des Reifens, während Lo die Felgenbreite ist. Die Felgenbreite Lo entspricht hierbei dem axialen Abstand zwischen den Schnittpunkten P der Verlängerung jedes der beiden Wulstsitze 22 mit der Tangente Tan das obere Ende der Kiirve C-, die diese Sitze mit jedem Felgenrand verbindet

Ein Vergleich zwischen zwei Fahrzeugrädern mit Reifen der Abmessungen DR 50-15 (nach den Normen der Tire and Rim Association), von denen das eine das übliche Karkassen- und Felgenprofil besaß, während das andere dem erfindungsgemäßen Karkassen- und

Felgenprofil entsprach, lieferte folgende Ergebnisse:

Belastung	Eindrückung	Übliches Fahrzeugrad	8,4	Erfindungsgemäßes Fahrzeugrad	Querstei- figkeit (daN/mm)
(daN)	(mm)	Aufblasdruck Quersteifigkeit (bar) (daN/mm)	8,7	Aufblasdruck (bar)	9,3
275	17	1,6	1,54	9,2
550	28	2,0	1,92

Wie aus der Tabelle hervorgeht, ergibt das Fahrzeugrad gemäß der Erfindung unter einem geringeren Aufblasdruck eine Eindrückung unter Belastung, die der des üblichen Fahrzeugrades entspricht, wobei jedoch eine größere Quersteifigkeit erzielt wird. Das Straßenverhalten und insbesondere der Fahrkomfort, die Bodenhaftung und die Stabilität sind also wesentlich verbessert

F i g. 3 ist eine detailliertere Darstellung eines Teils der äußeren Profile 20Λ, 2OB einer Felge eines Fahrzeugrades gemäß der Erfindung und einer üblichen so Felge entsprechend den F i g. 1 und 2.

Die beiden Profile 20/4 und 205 unterscheiden sich einerseits durch ihre gegenüber den Wulstsitzen 22 axial äußeren Teile und andererseits durch die Tiefe des Bettes 21A21Ä

Die Felge mit dem Profil 20Λ des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades weist einen Sitz 22 auf, der durch eine S-förmige Kurve 23Λ verlängert ist, deren an den Sitz 22 angrenzender Ast zur Aufnahme der (nicht dargestellten) Wulstferse des Reifens dient, während der radial äußere Ast mit dem konischen Randteil 25/1 des Felgenrandes verbunden ist Der konische Randteil 25/4 läuft in ein Felgenhorn 26Λ aus. Das Felgenprofil 2OA unterscheidet sich vom Profil 205 einer üblichen Felge von der Abrundung 24 ab, die die Wulstferse aufnimmt

Das Profil 20/4 kann jedoch auch schon vom Wulstsitz 22 ab einen unterschiedlichen Verlauf haben oder sogar einen in Breite und Neigung abweichenden Wulstsitz 22 aufweisen. Das Profil 205 der üblichen Felge hat einen zur Drehachse unter 90° verlaufenden Abschnitt 255, der im Felgenhorn 265 endet

Gemäß der Erfindung hat andererseits der gesamte Rand 23A, 25A, XA der Felge eine radiale Ausdehnung, die kleiner ist als diejenige der Randteile 24, 255, 265 der üblichen Felge. Die verminderte Randhöhe der Felge im erfindungsgemäßen Fall und ihr besonderes Profil erleichtern die Reifenmontage, da der Durchmesser des Felgenbodens 21Λ gegenüber demjenigen des Felgenbettes 215 der üblichen Felge vergrößert werden kann.

Die Erfindung erlaubt also eine Vergrößerung des innerhalb der Felge zur Verfügung stehenden Raumes.

Die mittlere Faser einer Radialkarkasse, die allein dem Aufblasdruck ausgesetzt ist, zeigt F i g. 4. In dieser Figur sind die Mittellinie ZZ' als Projektion der Mittelebene, die Drehachse XX' der Karkasse und damit des Reifens sowie die Äquatoriallinie EE' eingesetzt, die die beiden Äquatorpunkte E und E' verbindet, an denen die Karkasse ihre größte Breite besitzt und zur Mittellinie ZZ' parallele Tangenten aufweist Die Äquatoriallinie EE' ist ihrerseits zur Drehachse AX'paralleL

Die beiden Äste der mittleren Faser laufen im Scheitel A zusammen und schneiden sich im Punkt C, wobei die Punkte A und Cauf der Mittellinie ZZ'liegen. Im Scheitelpunkt A besitzen beide Äste eine gemeinsa-

me Tangente, die zur Drehachse XX' parallel verläuft Außerdem hat jeder der Äste im Punkt D bzw. D' eine weitere zur Drehachse XX'parallele Tangente.

In F i g. 4 sind außerdem die Radien Re und R, der Äquatorpunkte E, E' bzw. des Scheitelpunkts A eingezeichnet An einer beliebigen Stelle M der mittleren Fa^er, die durch die vorstehend genannten Formeln (1) und (2) definiert ist, besitzt die mittlere Faser einen sich aus der Formel (1) ergebenden Krümmungsradius φ. Die Länge des auf der im Punkt M an die neutrale Faser gelegten Tangente errichteten Lots zwischen dem Punkt M und der Äquatorialachse ££'ist entsprechend der Formel (2) gleich L

Die Fig.5 und 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Fahrzeugräder, wobei die Felge von F i g. 5 breiter als die von F i g. 6 ist In diesen Figuren sind die mittleren Fasern 41 bzw. 51 der Karkasse des aufgeblasenen und auf einer dazu passenden Felge montierten Reifens dargestellt, während das Profil 42 bzw. 52 dieser mittleren Faser dem um 21% der vorstehend definierten Höhe H eingedrückten Reifen entspricht Die beiden Reifen besitzen die gleiche Höhe //über der Felge, die gleiche maximale Karkassenbreite B, den gleichen Felgendurchmesser D und die gleiche Scheitelbewehrung 43 und sind auch für die gleiche Belastung bestimmt.

Die beiden Ausführungen unterscheiden sich durch die Felgenbreite Lo (F i g. 5) bzw. LO (F i g. 6). Uo ist dabei kleiner als Lo. Aus diesem Unterschied der Felgenbreite ergibt sich eine Verminderung der

Quersteifigkeit des Reifens nach F i g. 6. Hinsichtlich des Reifenaufbaus ist die abgewickelte Länge der Karkasse 51 größer als die der Karkasse 41. Außerdem ist die Tangente im Berührungspunkt 54 mit dem Wulstkern 55 gegenüber der Drehachse weniger geneigt Der Reifen nach Fig.6 ist somit besonders in der unteren Karkassenzone durch die größere Konstruktionsfreiheit, die die Erfindung bietet, günstiger.

Aus Fig.5 ist auch ersichtlich, daß der konische Randteil 46 der Felge 47, der parallel zum entsprechenden Abschnitt der mittleren Faser der Karkasse verläuft im Querschnitt etwa geradlinig ist Demgegenüber hat der entsprechende Randteil 56 nach Fig.6 eine dem Inneren des Reifens zugekehrte Konkavität Der gesamte Rand 57 nach F i g. 6 nimmt einen größeren Raum ein als derjenige nach F i g. 5. Dadurch wird die Felge, deren Breite LO gegenüber der Breite Lo nach F i g. 5 vermindert ist verstärkt Bei dieser Ausführungsform liegt das Verhältnis h/r der Höhe Λ des Felgenrandes 47,57 zum Radius r der Kantenabbiegung des Randes günstig zwischen 13 und 2,5.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Fahrzeugrad aus einem Luftreifen mit einer teilweise der natürlichen Gleichgewichtskurve folgenden Radialkarkasse und einem Höhen-Breiten-Verhältnis H/B<\,0 und einer Scheitelbewehrung und einer Felge mit Felgenbett, Wulstsitzen und Felgenrändern mit einem konischen Randteil, der über ein im radialen Querschnitt S-förmiges Randteil mit dem Wulstsitz verbunden ist und außen in einer Umbiegung in Richtung der Drehachse endet, dadurch gekennzeichnet, daß im radialen Querschnitt