DE2509940A1 - AIR-TIRED VEHICLE WHEEL - Google Patents

Description

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Continental Gummi—Werke AG, HannoverContinental Gummi-Werke AG, Hanover

Luftbereiften Fahrzeugrad, nach Patent .... (Patentanmeldung P 24 55 1PO.0) Vehicle wheel with pneumatic tires, according to patent .... (patent application P 24 55 1PO.0)

Die Erfindung bezieht sich auf luftbereifte Fahrzeugräder mit einem nur schwach ballig nach außen gewölbten Luftreifen, der eine Karkasse und einen mittig engeordneten Laufstreifen aufweist, nach Patent .... (Patentanmeldung P 2h 55 120.0), sowie auf Verfahren zum Herstellen solcher Räder.The invention relates to pneumatic vehicle wheels with an only slightly convex outwardly curved pneumatic tire, which has a carcass and a centrally arranged tread, according to patent .... (patent application P 2h 55 120.0), as well as to methods for producing such wheels.

Das Hauptpatent (die Hauptanmeldung) strebt eine Lösung des Problems an, das Federungsvermogen luftbereifter Fahrzeugräder zur Erzielung höheren Fahrkomforts zu verbessern und gleichzeitig die Stabilität gegen quer zur Fahrtrichtung angreifende Seitenkräfte zu erhöhen. Wenn die hierzu vorgeschlagene besondere Dimensionierung.des Laufstreifens in Relation zu der Gesamtbreite des Reifenkörpers zusammen mit einer definierten Schwingungsweite der Karkaßeinlagen das erstrebte Ziel auch schon in enger Annäherung erreichen ließen, so blieben doch noch Wünsche nach einem höher getriebenen Fahrkomfort und insbesondere nach Durchschlagsicherheit bei größeren Fahrbahnunebenheiten bei gleichzeitig größerer Sicherheit gegen die Gefahr des sogenannten Aquaplaning oder der Wasserglätte, d.h. des unkontrollierten Aufschwimmens und Gleitens der Reifen auf benetzter Fahrbahn offen. Die Erfüllung dieser über das Ergebnis des Hauptpatentes (der Hauptanmeldung) hinausgehenden Wünsche ist als Aufgabe der vorliegenden Erfindung anzusehen.The main patent (the main application) seeks to solve the problem on, the suspension capacity of pneumatic vehicle wheels to achieve improve driving comfort and at the same time increase stability against lateral forces acting across the direction of travel. if the proposed special dimensioning of the tread in relation to the total width of the tire body together with a defined oscillation range of the carcass inserts allowed the desired goal to be achieved even in close approximation, so it still remained Desires for a higher level of driving comfort and, in particular, for puncture protection on larger bumps in the road at the same time greater security against the risk of so-called aquaplaning or slippery water, i.e. uncontrolled floating and sliding the tires open on wet roads. The fulfillment These wishes, which go beyond the result of the main patent (the main application), are the object of the present invention to watch.

Nach der Erfindung zeichnen sich Fahrzeugräder der eingangs geschilderten Art dadurch aus, daß die beiderseits des Laufstreifens die Radfelge freigespannt überbrückenden Reifenseitenwände im nicht eingefederten Zustand im wesentlichen parallel oder unter einem Winkel in der Größenordnung bis zu 10 gegen die Achsrichtung nach außen geneigt verlaufen und in einem höchstens einem Drittel ihrer Gesamtbreite entsprechenden Randbereich über einen Rundungsbogen in imAccording to the invention, vehicle wheels are characterized by those described above Kind in that the on both sides of the tread the The wheel rim is freely spanned bridging tire sidewalls in the non-sprung State essentially parallel or at an angle in the order of magnitude up to 10 outwards against the axial direction run inclined and in an edge area corresponding to at most one third of their total width over a rounded arch in im

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wesentlichen radialer Richtung noch den Sitzflächen der Reifenwulste auf der Radfelge umgelenkt sind. Zweckmäßig weist die Karkasse des Luftreifens zwei oder mehr mit gegenseitigem Abstand eingebettete, von Wulst zu Wulst durchlaufende Verstärkungseinlagen aus einem Gewebe mit unter einem Winkel in der Größenordnung zwischen 30° und kO gegen die Reifenmittelebene gerichteten Fäden auf, während der Laufstreifen gemäß einem Teilmerkmal der Erfindung mit einer höchstens der halben Gesamtbreite des Reifens - in Axialrichtung gesehen entsprechenden Breite bemessen ist.essential radial direction are still deflected the seat surfaces of the tire beads on the wheel rim. The carcass of the pneumatic tire expediently has two or more mutually spaced reinforcement inserts made of a fabric and running from bead to bead with threads directed at an angle of between 30 ° and kO to the tire center plane, while the tread according to a partial feature of the invention is dimensioned with a maximum of half the total width of the tire - viewed in the axial direction corresponding width.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad weicht in der Querschnittsform vor allem des Luftreifens betont von der konventioneller Fahrzeugräder mit den üblichen U-förmigen oder angenähert kreisförmig gestalteten Luftreifen ab. Trotz des mehr in axialer als radialer Richtung sich erstreckenden abgeflachten und vergleichsweise kleinen Luftraumes ergeben sich aus der neuartigen Gestaltung und Dimensionierung aber überraschende Vorteile, die selbst noch gegenüber dem Hauptpatent (der Hauptanmeldung) klare Verbesserungen sowohl in den Federungseigenschaften als auch im Stabilitätsverhalten und in der Fahrsicherheit der erfindungsgemäßen luftbereiften Räder begründen. Die in den Randbereichen verstärkten Reifenseitenwände lassen eine hohe Seitenstabilität und gleichzeitig eine gute Notlaufeigenschaft erwarten, während das besonders weiche Ein- und Ausfedern durch Ein- und Auswölben der Reifenkarkasse begünstigt wird. Das heißt, daß die Seitenwände ohne weitere Verformungen Schwingungen nach beiden Richtungen aus einer dem nichteingefederten Zustand entsprechenden neutralen Mittelstellung heraus mit Amplituden bis zu jeweils 10 ausführen. Die in die Reifenwulste auslaufenden, von der Radfelge sich zunächst im wesentlichen radial abhebenden Endabschnitte der Seitenwände tragen wesentlich zu dieser vorteilhaften Wirkung bei. Daneben ge- , statten sie die Einhaltung eines Mindestluftvolumens ohne die Notwendigkeit zu Sonderkonstruktionen der Radfelge beispielsweise mit konkaven Einwölbungen in ihrem mittleren Abschnitt. Die erfindungsgemäße Reifenform führt zu einer als Differenz aus den Durchmesserwerten der Reifenlauffläche und der Radfelge zu verstehenden Reifenhöhe von etwa einem Viertel der Reifengesamtbreite, und ein HöhenwertThe vehicle wheel according to the invention differs in cross-sectional shape All of the pneumatic tires are emphasized by the conventional vehicle wheels with the usual U-shaped or approximately circular ones Pneumatic tires from. Despite the flattened and comparatively small air space extending more in the axial than the radial direction However, the new design and dimensioning result in surprising advantages, even compared to the main patent (the main application) clear improvements in the suspension properties as well as in the stability behavior and in the driving safety justify the pneumatic wheels according to the invention. The tire sidewalls, which are reinforced in the edge areas, allow a high level of lateral stability and at the same time expect good emergency running properties, while the particularly soft compression and rebound is promoted by the tire carcass bulging in and out. That is, the side walls without further deformations oscillations in both directions from a neutral state corresponding to the non-spring loaded state Carry out center position out with amplitudes of up to 10 each. The ones that run out into the tire beads are initially removed from the wheel rim substantially radially lifting end sections of the side walls contribute significantly to this advantageous effect. In addition, equip it to comply with a minimum air volume without the need to special constructions of the wheel rim, for example with concave bulges in its middle section. The inventive Tire shape leads to a tire height that is understood as the difference between the diameter values of the tire tread and the wheel rim of about a quarter of the total width of the tire, and a height value

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in dieser Größenordnung bildet für Reifen der vorliegenden Gattung offensichtlich das erstrebenswerte Idealmnß.in this order of magnitude forms for tires of the present type obviously the desirable ideal.

Die besondere Abstimmung der Laufflächenbreite auf die Gesamtbreite der Reifen im Verein mit der biegesteifen Konstruktion der Endabschnitte der Seitenwände verleiht den erfindungsgemäßen Luftreifen eine außerordentliche Seitenstabilität, da die Karkasse selbst beim Durchfahren enger Kurven kaum in nennenswertem Ausmaße verformt wird. Aus den gleichen Gründen wird aber auch das Aufbrechen zusammenhängender Wasserfilme unter der Lauffläche begünstigt und damit die Gefahr des führungslosen Aufschwimmens auf stark benetzter Fahrbahn, das sogenannte "Aquaplaning", wesentlich vermindert oder zumindest in höhere Geschwindigkeitsbereiche hinausgeschoben.The special coordination of the tread width with the overall width the tire in conjunction with the rigid construction of the end sections the sidewalls gives the pneumatic tire according to the invention an extraordinary lateral stability, since the carcass itself when Driving through tight curves is hardly deformed to any significant extent. But for the same reasons, breaking up becomes more coherent Favors water films under the tread and thus the risk of unattended swimming on a heavily wetted road surface, the so-called "aquaplaning", significantly reduced or at least pushed out to higher speed ranges.

Die mit der Erfindung möglichen Vereinfachungen in der Konstruktion und Querschnittsgestaltung der Radfelge bilden die Voraussetzung für die Ausübung eines neuartigen Herstellungsverfahrens, wonach der mit gegenüber der Radfelge größerem Durchmesser im Wulstbereich ausgelegte Luftreifen auf die Felge aufgeschoben und anschließend die Felge im Bereich der Wulstsitzflächen unter bleibender Verformung auf einen größeren Durchmesser, vorzugsweise in einer Größenordnung bis zu etwa 5 % ihres Ausgangsdurchmessers, aufgeweitet wird. Radkörper und Luftreifen bilden danach eine zusammenhängende, normalerweise nicht mehr lösbare Einheit, die im Falle von Beschädigungen oder Undichtigkeiten des Luftreifens im ganzen ausgetauscht wird. Die nur einmal mit Werkstattmitteln vorzunehmende Montage erfordert keine besonderen Maßnahmen wie Tiefbettfelgen oder andere konstruktive Hilfsmittel, sondern ist infolge der vorgesehenen Maßabstimmungen durch einfaches Aufschieben·des Luftreifens einzuleiten.The simplifications in the construction and cross-sectional design of the wheel rim possible with the invention form the prerequisite for the practice of a new manufacturing process, according to which the pneumatic tire, which is designed with a larger diameter in the bead area than the wheel rim, is pushed onto the rim and then the rim in the area of the bead seat surfaces with permanent deformation is expanded to a larger diameter, preferably on the order of up to about 5 % of its original diameter. The wheel body and pneumatic tire then form a coherent, normally no longer detachable unit, which is replaced as a whole in the event of damage or leaks in the pneumatic tire. The assembly, which has to be carried out only once with workshop equipment, does not require any special measures such as drop center rims or other constructive aids, but rather is to be initiated by simply pushing on the pneumatic tire due to the intended dimensions.

Die Erfindung ist anhand der'schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Teilstück eines erfindungsgemäßen Fahrzeugrades mit Luftreifen.The invention is based on the schematic representation of an embodiment illustrated in the drawing. The single figure of the drawing shows a cross section through a portion of an inventive Vehicle wheel with pneumatic tires.

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Die beispielsweise aus Stahlblech hergestellte Radfelge 1 ist mit einem von den Rändern 3 eingefaßten und durch sickenartige Ringschultern k dagegen abgegrenzten flachzylindrischen Mittelteil 2 ausgebildet, wobei beiderseits des Mittelteiles 2 umlaufende Einwölbungen 14 den notwendigen Bewegungsspielraum für die mit der Montage des Luftreifens einhergehende radiale Versetzung der Ränder bieten. Über einen schalenförmig vertieften Radkörper 15 hängt die Felge 1 mit einer nicht weiter dargestellten Nabe zusammen.The wheel rim 1, made for example from sheet steel, has a flat cylindrical central part 2 enclosed by the edges 3 and delimited by bead-like annular shoulders k , with circumferential bulges 14 on both sides of the central part 2 providing the necessary freedom of movement for the radial displacement of the edges associated with the assembly of the pneumatic tire Offer. The rim 1 is connected to a hub (not shown) via a shell-shaped recessed wheel body 15.

Die Felgenränder 3 bilden die Sitzflächen für die mit eingebetteten Kernringen 6 verstärkten Wulste 5 des Luftreifens. Die Karkasse des Reifens enthält zwei aus Vollgewebe hergestellte Versteifungseinlagen 75 8, die von Wulst 5 zu Wulst 5 durchlaufen und an den Kernringen 6 in üblicher Weise verankert sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die einander sich kreuzenden Gewebefäden im Zenit des Reifenquerschnittes einen Winkel in einer Größenordnung zwischen 30 und 40 , vorzugsweise um 36 gegen die Mittelebene einschließen. In ihrem Hauptteil verläuft die Karkasse etwa parallel - im unbelasteten Zustand mit leichter Wölbung - zu der Mantelfläche des Felgenmittelteiles 2, während,sie in den Randbereichen in vergleichsweise enger Krümmung radial nach den verbreiterten Wulsten 5 umbiegt. Der mittig aufgesetzte Laufstreifen 10 weist eine Breite F von etwa der halben Gesamtbreite B zwischen den Wulsten auf.The rim edges 3 form the seat surfaces for the embedded ones Core rings 6 reinforced beads 5 of the pneumatic tire. The carcass of the The tire contains two stiffening inserts 75 8 made of solid fabric, which run from bead 5 to bead 5 and on the core rings 6 are anchored in the usual way. The arrangement is made so that the intersecting fabric threads in the zenith of the tire cross-section an angle in an order of magnitude between Include 30 and 40, preferably by 36 against the median plane. In its main part, the carcass runs roughly parallel - in the unloaded state with a slight curvature - to the outer surface of the Rim center part 2, while, in the edge areas in comparatively narrow curvature bent radially after the widened beads 5. The centrally placed tread 10 has a width F of approximately half the total width B between the beads.

Die Felge 1 ist ursprünglich mit einem gegenüber dem gezeichneten Endzustand kleineren Durchmesser ihrer Ränder 3 hergestellt, so daß der im Durchmesser größere Luftreifen ohne Schwierigkeiten in seine vorgesehene Montagestellung aufgeschoben werden kann. Zum Festlegen des Luftreifens werden mit Hilfe umlaufender Druckrollen oder Walzen die Felgenränder 3 bis zum Herstellen eines sicheren und druckdichten Sitzes der Reifenwulste 5 aufgeweitet. Durch Einlassen von Druckluft über ein nicht gezeichnetes Ventil in den Ringraum zwischen Felge und Luftreifen kann der letztere dann suf seine gezeichnete Gebrauchsform aufgeblasen werden. Die Federungsarbeit des Reifens spielt sich in Winkelauslenkungen d\ seiner Seitenwände aus deren Mittellage bis zu Schwingungsweiten von etwa 10 nach beiden Richtungen ab.The rim 1 is originally made with a smaller diameter of its edges 3 compared to the final state shown, so that the larger diameter pneumatic tire can be pushed into its intended assembly position without difficulty. To fix the pneumatic tire, the rim edges 3 are widened with the aid of rotating pressure rollers until the tire beads 5 are securely and pressure-tightly seated. By letting compressed air into the annular space between the rim and the pneumatic tire via a valve (not shown), the latter can then be inflated to its usage form as shown. The tire's suspension work takes place in angular deflections d \ of its side walls from their central position up to oscillation amplitudes of about 10 in both directions.

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Claims (2)

PatentansOrüche:Patent claims: 1.1 Luftbereiftes Fahrzeugrad mit einem nur schvrach ballig »vieh ruße». ^—' gewölbten Luftreifen, dor eine Karkasse uno einen mittig angeordneten Laufstreifen aufweist, nach Patent .... (Patentanmeldung P ?k 55 120.0), dadurch gekennzeichnet, daß die beiderseits des Laufstreifens (1O) die Radfelge (1) freigespannt überbrückenden Reifenseitenwände im nicht eingefederten Zustand im wesentlichen parallel oder unter einem Winkel (<λ ) in der Größenordnung bis zu 10 gegen die Achsrichtung nach außen geneigt verlaufen und ir. einem höchstens einem Drittel ihrer Gesamtbreite entsprechenden Randbereich über einen Rundungsbogen in im wesentlichen radialer Richtung nach den Sitzflächen (3) der Reifenwulste (5) auf der Radfelge umgelenkt sind.1.1 Vehicle wheel with pneumatic tires with a slightly convex »cattle soot». ^ - ' curved pneumatic tire, dor a carcass has a centrally arranged tread, according to patent .... (patent application P ? K 55 120.0), characterized in that the tire sidewalls on both sides of the tread (1O) spanning the wheel rim (1) in a freely stretched manner in the uncompressed state essentially parallel or at an angle (<λ) in the order of magnitude of up to 10 inclined outwards against the axial direction and ir. an edge area corresponding to at most one third of its total width over a rounded arc in an essentially radial direction towards the seat surfaces (3) the tire beads (5) are deflected on the wheel rim. 2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Karkasse des Luftreifens mindestens zwei mit gegenseitigem Abstand eingebettete, von Wulst (5) zu Wulst (5) durchlaufende Verstärkungseinlagen (7i 8) aus einem Gewebe mit unter einem Winkel in der Größenordnung zwischen 30 und '+O gegen die Reifenmittelebene gerichteten Fäden aufweist.2. Vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the carcass of the pneumatic tire at least two mutually spaced-embedded reinforcement inserts running from bead (5) to bead (5) (7i 8) from a fabric with at an angle in of the order of magnitude between 30 and '+ O against the tire center plane has directed threads. 3· Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufstreifen (10) des Luftreifens eine höchstens der halben Gesamtbreite (B) des Reifens entsprechende- Breite (P) aufweist.3 · Vehicle wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the tread (10) of the pneumatic tire has a width (P) corresponding at most to half the total width (B) of the tire. k. Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugrades nach den Ansprüchen bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß der mit gegenüber der Radfelge größerem Durchmesser im Wulstbereich ausgelegte Luftreifen auf die Felge aufgeschoben und anschließend die Felge im Bereich der k. Method for producing a vehicle wheel according to claims to 3i, characterized in that the pneumatic tire, which is designed with a larger diameter in the bead area than the wheel rim, is pushed onto the rim and then the rim in the area of the Wulstsitzflächen unter bleibender Verformung auf einen größeren Durchmesser aufgeweitet wird.Bead seat is expanded to a larger diameter with permanent deformation. 5· Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Radfelge in einer Größenordnung bis zu etwa 5 % ihres Ausgangsdurchmessers aufgeweitet wird.5. The method according to claim k, characterized in that the wheel rim is widened in an order of magnitude of up to approximately 5 % of its initial diameter. Hannover, 6. März 1975
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