DE69210171T2 - Fahrzeugrad - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad, d. h. einen Luftreifen und eine Radfelgenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Es ist bekannt, eine Felgensitzfiäche mit einem "Buckel" auszustatten, d. h. mit einer aufragenden Rippe, die von der Felgenschulter oder -lippe einen solchen Abstand hat, daß, wenn der Reifen auf die Felge aufgepaßt wird, die Wulstkerne des Reifens zwischen der aufragenden Rippe und der Felgenlippe zu liegen kommen. Der Zweck dieser aufragenden Rippen oder Buckel ist es, die Festigkeit zu verbessern, mit welcher der Reifen auf der Felge gehalten wird, so daß der Reifen natürlichen Kräften widerstehen kann, denen er ausgesetzt wird, wenn das Fahrzeug scharf gewendet oder unter Geländewagenbedingungen gefahren wird. Diese Konstruktion wird oftmals bei Reifen mit geringem Profil, besonders bei Reifen mit extrem niedrigen Profilen, wie breiten Reifen für Geländewagen benutzt.
• Ein Beispiel eines Fahrzeugrades dieser Art ist in der US-Veröffentlichung US-A-4 034 792 erläutert und beschrieben. Bei dieser bekannten Konstruktion wurde die Festigkeit, mit welcher das Rad gegen die Felge gehalten wird, verbessert, indem man die Seitenwände des Reifens mit einer nach außen vorspringenden Rippe versieht, die die Felgenlippe umgreift, um so eine zusätzliche Haitekraft zu liefern. Dieses bekannte Fahrzeugrad hat eine sogenannte 5º-Felge, d. h. eine Felge, in welcher die Felgensitze einen Winkel von 5 ± 1 º zu der Rotationsachse der Felge bilden. Das Verfahren eines Aufpassens eines schlauchlosen Reifens auf eine Radfelge umfaßt eine Reihe von Stufen. Zunächst wird eine Reifenwulst über eine Felgenlippe oder -schulter gepreßt und dann mechanisch zu der gegenüberliegenden Felgenlippe gepreßt. Die andere Reifenwulst wird dann auch über diese eine Felgenlippe gezwungen, wonach der Reifen derart aufgepumpt wird, daß beide Reifenwulste nach außen zu den jeweiligen Felgenlippen gepreßt werden, so daß die Wulstkerne zwischen den Felgenlippen und der aufragenden Rippe liegen. Ein mit dem Aufpassen des Reifens verbundenes Problem besteht darin, daß der Reifen Schwierigkeit hat, die dem Reifen zugeführte Luft unterzubringen, mit anderen Worten, daß die Luft aus dem Reifen zwischen der Reifenwulst und dem Felgensitz infolge nichtzufriedenstelienden Kontaktes zwischen der Reifenwulst und dem Felgensitz ausleckt. Dieses Problem wird am meisten verursacht, wenn der Reifen unrichtig gelagert wurde, so daß vor dem Aufpassen der Abstand zwischen den Wulsten des Reifens erheblich kleiner als der entsprechende Abstand ist, wenn der Reifen aufgepaßt und aufgepumpt wurde. Ein anderes Problem, weiches beim Aufpassen des Reifens auf die Felge auftreten kann, besteht darin, daß die Reifenwulste über die aufragenden Rippen einschnappen. Im Fall dieses bekannten Fahrzeugrades hat eine aufragende Rippe abgeschrägte Seiten und die andere Rippe eine sehr breite Krone, die in einem kleineren Winkel als der Boden der Umfangsnut, d. h. der tatsächliche Felgensitz, geneigt ist. Es kann daher schwierig sein, die Reifenwulst über diese breite Rippe beim Aufziehen des Reifens zu stoßen.
• Die US-Veröffentlichung US-A-3 915 215 erläutert ein anderes Beispiel eines Fahrzeugrades, das eine 5º-Felge umfaßt, die mit einer aufragenden Rippe oder einem Buckel versehen ist. In dem Fall dieses bekannten Fahrzeugrades sind die Radwulste so konstruiert, daß die Wulstwurzeln und die Profil kerne zwischen der Felgenlipppe und der aufragenden Rippe liegen, während der Reifenvorsprung nach innen von der aufragenden Rippe aus liegt, d. h. auf der Seite der Rippe, die von der Felgenlippe distal ist. Diese Anordnung ergibt auch zusätzliche Verankerung der Reifenwülste, um so besser die Reifenwulst an einem Abgleiten von der Felgenlippe zu hindern, wenn der Reifen starken Seitenkräften ausgesetzt wird, d. h. beim Überwinden von Kurven und beim Fahren unter Geländewagenbedingungen. Ein Reifen dieser bekannten Art wird auch in der obenbeschriebenen Weise auf die Felge aufgezogen.
• Wie oben erwähnt, wird eine 5º-Felge in Fahrzeugreifen verwendet, wie von den obenerwähnten US-Veröffentlichungen gelehrt wird. Die mit dem Aufziehen von Reifen auf Felgen, in welchen die Felgensitze mit einem solch kleinen Winkel geneigt sind, verbundenen Probleme sind nicht gleich stark im Falle sogenannter 15º-Felgen, d. h. Felgen, bei denen die Felgensitze einen Winkel von 15 ± 1 º zur Rotationsachse der Felge bilden.
• Es ist auch bekannt, eine aufragende Rippe auf Felgensitzen zu verwenden, die eine Neigung von 15º erhalten um die Festigkeit zu verbessern, mit welcher der Reifen auf der Felge gehalten wird. Beispielsweise lehrt die schwedische Veröffentlichung SE-B-436 721 ein Fahrzeugrad, das einen Reifen mit Standardprofil umfaßt, worin die Felgensitze mit 15º geneigt sind. in diesem Fall sind die Ripppen sehr kurz und mit einer allgemein radialen Ausrichtungsoberfläche versehen, welche zu den Felgenlippen hinblickt. Es ist jedoch weit schwieriger, einen Reifen auf eine Felge dieser Art aufzuziehen, als bei Verwendung von Felgen, in welchen beide Felgensitze einen Winkel von 5º haben, und alle Probleme, die bei 5º-Felgen auftreten, bleiben auch hier und werden in bestimmten Fällen sogar verstärkt.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeugrad zu bekommen, mit welchem der Reifen trotz der Verwendung einer 15º-Felge leichter aufgezogen oder aufgepaßt werden kann.
• Ein anderes Ziel ist es, ein Fahrzeugrad zu bekommen, in welchem die Felgensitze so ausgebildet sind, daß der Reifen gegen die Felgensitze in einer früheren Stufe als mit bekannten Fahrzeugrädern abdichtet, so daß das Aufziehen des Reifens erleichtert wird.
• Diese und andere Ziele erreicht man, wenn das Fahrzeugrad in der in Anspruch 1 definierten Weise konstruiert ist. Andere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
• Eine beispielhafte Ausführungsform eines Fahrzeugrades nach der Erfindung wird nun weiter im einzelnen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
• Fig. 1 ist eine radial geschnittene Darstellung eines Fahrzeugrades nach der Erfindung.
• Fig. 2 erläutert die Radfelge in größerem Maßstab.
• Fig. 3 bis
• Fig. 6 erläutern unterschiedliche Stufen des Reifenaufziehens, während man die Reifenwulst nach außen zu dem Felgensitz und der Felgenlippe hin verschiebt.
• Fig. 1 erläutert einen schlauchlosen Luftreifen 10 mit geringem Profil, der auf einer Radfelge 11 aufgezogen ist. Die Felge enthält Felgenlippen 12 und Felgensitze 13, die von den Lippen 12 aus nach innen liegen. Die Felgensitze enthalten eine aufragende Rippe 14, einen sogenannten Buckel, welcher die Sitze in zwei Sitzteile 15, 16 teilt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, haben die Sitzteile 15 und 16 eine allgemein geradlinige Gestalt und sind jeweils mit unterschiedlichen Winkeln α und β zu einer Linie hin geneigt, die sich parallel zu der Rotationsachse der Felge und des Fahrzeugrades erstreckt. Der radiale Abstand zwischen der Rotationsachse der Felge und des Fahrzeugrades und der Krone der aufragenden Kante ist kleiner als der Felgenradius, d. h. der radiale Abstand zwischen der obenerwähnten Rotationsachse und der strichpunktierten Linie 18 in Fig. 2. Es wurde gefunden, daß eine geeignete vertikale Rippenerstreckung (d. h. der radiale Abstand zwischen der Rippenkrone und einer geradlinigen Erstreckung des Bodens des Felgensitzteus 15) 4 bis 8 mm ist, wobei diese Krone in einem Abstand von der Felgenradiuslinie 18 liegt, welcher grob gesagt halb so groß ist. Der geeignetste Wert für jedes einzelne Fahrzeug rad kann von einem Fachmann auf diesem Gebiet mit Hilfe einfacher Experimente ermittelt werden. Der radiale Abstand zu der Krone der aufragenden Rippe muß jedoch kürzer als der radiale Abstand zwischen dem Innenumfang der Profilkerne 19 des Reifens in den Reifenwülsten 20 des Fahrzeugreifens sein.
• Der Reifen kann viel leichter aufgezogen werden, wenn das Fahrzeugrad bzw. die Radfelge in der obenerwähnten Weise konstruiert ist. Dies ist aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlich, welche die Bewegung der Reifenwulst 20 zu der Felgenlippe 12 während des Reifenaufziehens erläutern.
• Fig. 3 erläutert die Stufe eines Reifenaufziehens unmittelbar, bevor die Reifenwulst in Berührung mit dem Felgensitzteil 16 kommt. Da der Sitzteil 16 allgemein geradlinig ist und mit einem größeren Winkel als der tatsächliche Felgensitz, d. h. der Sitzteil 15, abfällt, wird die untere Oberfläche 21 der Reifenwulst frühzeitig in Dichtungsberührung mit dem Sitzteil 16 und der Felge 14 kommen. Die steile Neigung des Sitzteus 16 führt auch zu einem relativ hohen Widerlagerdruck, welcher seinerseits zu einer hohen Dichtwirkung und damit zu einer verbesserten Fähigkeit, während des Reifenaufziehens Luft zu halten, führt. Wenn der Innendruck zunimmt, während der Reifen aufgepumpt wird, wird die Reifenwulst über die Krone der aufragenden Rippe 14 (Fig. 5) gleiten, während die obengenannte hohe Dichtwirksamkeit beibehalten wird. Schließlich schnappt die Reifenwulst in ihre endgültige Paßstellung ein, wie in Fig. 6 erläutert ist, womit die Reifenwurzel 22 an der Felgenlippe 12 anliegt und der Reifenvorsprung 23 die aufragende Rippe 14 umklammert und auch dichtend gegen den Felgensitzteil 16 gepreßt wird. Insgesamt ist das Ergebnis eine extrem wirksame Dichtung und verbesserte Sicherheit gegen Luftleckage, wenn das betreffende Fahrzeug eine scharfe Kurve überwindet oder unter Bedingungen eines Geländefahrzeugs gefahren wird, selbst wenn der Reifen ein extrem niedriges Profil hat.
• In der erläuterten Ausführungsform ist der Felgensitzteil 15 in einem Winkel α von 15º geneigt und der Sitzteil 16 in einem Winkel β von 34º geneigt. Nach einem auf diesem Gebiet akzeptierten Standard kann der Winkel α mit ± 1 º variieren. Der Winkel β kann im Bereich von 15º bis 40º innerhalb des Konzeptes der vorliegenden Erfindung variieren. Die untere Grenze liegt vorzugsweise bei 20º oder 25º, während die obere Grenze vorzugsweise 35º ist.
• Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Reifen mit extrem niedrigem Profil beschrieben und erläutert wurde, da solche Reifen oftmals am schwierigsten aufzuziehen sind und mit ihnen die nach der Erfindung erzielten Vorteile daher am bemerkenswertesten sind, ist verständlich, daß die Erfindung gleichermaßen auch auf Reifen mit niedrigem Profil herkömmlicherer Art und auch auf Reifen mit Normalprofil angewendet werden kann.

Claims (6)

1. Fahrzeugrad mit einer Radfelge (11) und einem darauf aufgepaßten Luftreifen (10), besonders einem schlauchlosen Reifen, wobei die Felge Felgenlippen (12) mit Felgensitzen (13) einschließt, die von den Felgenlippen aus innen angeordnet sind und Reifenwülste (20) aufnehmen und wobei die Felgensitze eine aufragende Rippe (14) einschließen, die von den Felgenlippen beabstandet ist, und wobei die Reifenwülste allgemein eine entsprechende Gestalt haben und, wenn der Reifen aufgezogen ist, die Wulstkerne (19) des Reifens zwischen den Felgen lippen (12) und der aufragenden Rippe (14) liegen und wobei die Felge (11) eine 15º-Felge mit einer 15º-Sitzoberfläche (15) zwischen Felgenlippen (12) und der aufragenden Rippe (14) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aufragende Rippe (14) die Sitzoberfläche in zwei Sitzteile (15, 16) teilt, daß der Sitzteil (15) zwischen der aufragenden Rippe (14) und den Felgen lippen (12) in einem Winkel (α) von 15º geneigt ist und der Sitzteil (16) auf der Seite (16) der aufragenden Rippe entfernt von den Felgenlippen allgemein geradlinig ist und mit einem Winkel (β), der größer als der Winkel (α), aber höchstens 40º ist, geneigt ist, daß die aufragende Rippe sich auf der Seite (16) entfernt von den Felgenlippen allgemein geradlinig von der Krone der aufragenden Rippe nach innen zu der Felgenmitte erstreckt und daß der Reifenvorsprung (23) der Reifenwülste (20) die aufragende Rippe (14) umfaßt und dichtend gegegen die Seite (16) der aufragenden Rippe entfernt von den Felgenlippen (12) gepreßt wird.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite (16) der aufragenden Rippe (14) entfernt von den Felgenlipppen (12) in einem Winkel von 20 bis 35º, vorzugsweise in einem Winkel von 25 bis 35º geneigt ist.

3. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite (16) der aufragenden Rippe (14) entfernt von den Felgenlipppen (12) in einem Winkel von etwa 35º geneigt ist.

4. Rad nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (11) eine Tiefbettfelge ist.

5. Rad nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufragende Rippe (14) eine vertikale Erstreckung von 4 bis 8 mm hat.

6. Rad nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftreifen (10) ein Reifen mit niedrigem Profil ist.