DE102011079599A1

DE102011079599A1 - Fahrzeugrad

Info

Publication number: DE102011079599A1
Application number: DE102011079599A
Authority: DE
Inventors: Veit Würfel; Mike Seidel; Stephan Dick
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-07-22
Also published as: US9493031B2; CN102887034B; DE102011079599B4; CN102887034A; US20130020856A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge und diese auf einem Nabenabschnitt abstützenden Speichen, wobei ein Freiraum zwischen zwei einander benachbarten Speichen von einem flächigen Abdeckelement abgedeckt ist. Dabei ist das nur einem solchen Freiraum zugeordnete Abdeckelement in faserverstärktem Kunststoffmaterial ausgeführt und auf der Außenseite des Rades auf den Speichen, die an ihren einander zugewandten Kanten eine geringfügige Stufe zur Innenseite des Rades hin aufweisen, sowie am Nabenabschnitt, der im Bereich dieses Freiraums an seiner der Felge zugewandten Seite ebenfalls eine solche geringfügige Stufe aufweist, aufgeklebt und es sind nicht sämtliche Freiräume zwischen zwei einander benachbarten Speichen solchermaßen abgedeckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge und diese auf einem Nabenabschnitt abstützenden Speichen, wobei ein Freiraum zwischen zwei einander benachbarten Speichen von einem flächigen Abdeckelement abgedeckt ist. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die DE 10 2009 024 792 A1 verwiesen.
An Räder von Fahrzeugen, insbesondere an solche von Personenkraftwagen, werden die unterschiedlichsten Anforderungen gestellt. Neben einer selbstverständlich ausreichenden Festigkeit bei geringem Gewicht sollen die Räder einem guten Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs förderlich sein und sich durch ein gefälliges optisches Erscheinungsbild auszeichnen, wozu auch die Tatsache zählt, das der sichtbare Außenbereich der Räder nur in geringem Maße durch den Abrieb der an der Innenseite der Räder vorgesehen Radbremsen verschmutzt wird. Um letzteres zu gewährleisten, ist es bekannt, die Freiräume zwischen sämtlichen Speichen mittels eines einzigen scheibenförmigen Abdeckelements, welches an der Innenseite des Rades vorgesehen ist, gegenüber der zusammen mit dem Rad rotierenden Bremsscheibe der Radbremse abzudecken. Mit dieser Maßnahme wird die Kühlung der Radbremse bzw. von deren Bremsscheibe jedoch erheblich eingeschränkt.
Hiermit soll ein Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff aufgezeigt werden, welches sich durch eine Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwertes bei Sicherstellung einer ausreichenden Kühlung der Radbremse auszeichnet und ein geringes Gewicht aufweist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung). Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass das nur einem solchen Freiraum zugeordnete Abdeckelement in faserverstärktem Kunststoffmaterial ausgeführt ist und auf der Außenseite des Rades auf den Speichen, die an ihren einander zugewandten Kanten eine geringfügige Stufe zur Innenseite des Rades hin aufweisen, sowie am Nabenabschnitt, der im Bereich dieses Freiraums an seiner der Felge zugewandten Seite ebenfalls eine solche geringfügige Stufe aufweist, aufgeklebt ist, und dass nicht sämtliche Freiräume zwischen zwei einander benachbarten Speichen solchermaßen abgedeckt sind. Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Abdeckelement in vergleichbarer Weise am entsprechenden Felgen-Abschnitt befestigt sein und es können die Speichen solchermaßen angeordnet sein, dass abwechselnd ein sich über ein größeres Winkelsegment erstreckender Freiraum und ein sich über ein kleineres Winkelsegment erstreckender Freiraum vorliegt, wobei nur die größeren Freiräume von Abdeckelementen abgedeckt sind.
Indem nicht sämtliche Freiräume abgedeckt sind, ist eine ausreichende Kühlung der Radbremse einfach darstellbar. Indem ein Teil der Freiräume an der Rad-Außenseite abgedeckt ist, ergibt sich zusätzlich zum Effekt einer geringeren Verschmutzung ein verbesserter Luftwiderstandsbeiwert. Indem das Abdeckelement in faserverstärktem Kunststoff ausgeführt ist, zeichnet sich dieses Rad durch hohe Festigkeit bei geringem Gewicht aus. Gleichzeitig ergibt sich dadurch ein interessantes optisches Erscheinungsbild, wenn die Gewebestruktur des Faserverbundmaterials auf der Oberfläche des Abdeckelements sichtbar ist.
Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand der beiden beigefügten Figuren, von denen 1 eine räumliche Ansicht insbesondere auf die Außenseite des Rades zeigt, während in 2 der Ausschnitt einer räumlichen Ansicht auf einen größeren zwischen zwei Speichen liegenden Freiraum ohne erfindungsgemäße Abdeckung gezeigt ist.
Zunächst auf 1 Bezug nehmend ist mit der Bezugsziffer 10 der eigentliche Radkörper eines Fahrzeug-Rades bezeichnet, der in einer Leichtmetall-Legierung ausgeführt ist und aus einem Nabenabschnitt 11, mehreren (hier zehn) Speichen 12 und einer Felge 13 besteht, die wie üblich über die Speichen 12 auf dem Nabenabschnitt 11 abgestützt ist.
Wie ersichtlich sind vorliegend die Speichen 12 derart angeordnet, dass abwechselnd ein sich über ein kleineres Winkelsegment (von vorliegend ca. 10°) erstreckender Freiraum 14a zwischen zwei einander benachbarten Speichen 12 und ein sich über ein größeres Winkelsegment (von vorliegend ca. 60°) erstreckender Freiraum 14b zwischen zwei einander benachbarten Speichen 12 vorliegt. Jeder der größeren Freiräume 14b ist von einem flächigen Abdeckelement 20, welches so bemessen ist, dass es mit Ausnahme seines Randbereichs, mit dem es wie noch erläutert wird, auf den den Freiraum 14b begrenzenden Speichen 12 sowie einem Teil des Nabenabschnitts 11 bereichsweise aufliegt, abgedeckt. Indem über der gesamten Stirnfläche bzw. Außenseite des Rades betrachtet somit ein großer Teil dieser Fläche abgedeckt ist, kann nurmehr über die relativ kleinen Freiräume 14a Abrieb von den auf der Innenseite des Rades liegenden Bremsen und somit Schmutz an die Rad-Außenseite gelangen, so dass die Verschmutzung gegenüber einem Speichenrad ohne solche Abdeckelemente deutlich reduziert ist. Gleichzeitig kann über diese noch offenen Freiräume 14a Wärme, die bei Bremsvorgängen entsteht, nach außen abgeleitet werden.
An den den jeweiligen Freiraum 14b begrenzenden Speichen 12 sowie am den jeweiligen Freiraum 14b begrenzenden Teil des Nabenabschnitts 11 ist das Abdeckelement 20 durch Aufkleben befestigt. Diese zuverlässige und dauerhaltbare Befestigungsmethode ist zum einen vorteilhaft, weil keine separaten Befestigungselemente benötigt werden. Zum anderen ist diese Befestigungsmethode hinsichtlich der bevorzugt verwendeten Materialien günstig. Um ein sämtlichen auftretenden Kräften standhaltendes Rad mit möglichst geringem Gewicht zu schaffen, ist nämlich der Radkörper 10 in einer Leichtmetall-Legierung, vorzugsweise Aluminium-Legierung, ausgeführt und es besteht das Abdeckelement 20 aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK). Zwischen diesen beiden genannten Materialen könnte Kontaktkorrosion eintreten, was durch Zwischenlage von geeignetem Klebstoff sicher verhindert werden kann. Daher kann bzw. sollte auch im Übergangsbereich zwischen dem Abdeckelement 20 und der Felge 12 ein solcher Klebstoff oder ein anders geeignetes Trennmittel zur Verhinderung von Kontaktkorrosion vorgesehen sein.
Damit das Abdeckelement 20 bezüglich der den jeweiligen Freiraum 14b begrenzenden Speichen 12 sowie des zugehörigen Nabenabschnitts 11 beim Herstellprozess des Rades, d. h. beim Aufkleben einfach genau positioniert werden kann, weisen die Speichen 12 an ihrer dem Freiraum 14b bzw. einander zugewandten Kante eine geringfügige Stufe 12a zur Innenseite des Rades hin auf, wie 2 zeigt. In gleicher Weise ist am Nabenabschnitt 11 an seiner dem Freiraum 14b bzw. der Felge 13 zugewandten Kante eine entsprechende Stufe 11a oder Abstufung 11a vorgesehen. Die Tiefe dieser Stufen 12a, 11a bzw. Abstufungen ist dabei so bemessen, dass sich das unter Zwischenlage des genannten Klebstoffes dann aufgeklebte Abdeckelement 20 mit seiner außenliegenden Oberfläche im wesentlichen bündig an den nicht abgestuften Bereich der Speichen 12 bzw. des Nabenabschnitts 11 anschließt. Diese Maßnahme wirkt sich auf den Luftwiderstandsbeiwert eines mit entsprechenden Rädern ausgestatteten Fahrzeugs äußerst vorteilhaft aus. Selbstverständlich kann das Abdeckelement 14 in gleicher Weise auch an dem dem jeweiligen Freiraum 14b zuwandten Abschnitt der Felge 13 befestigt sein, welche also bereichsweise eine vergleichbare Stufe oder Abstufung aufweisen kann. Bei geeigneter Auslegung kann das Abdeckelement 14 dann zusätzlich Kräfte zwischen der Felge 13 und dem Nabenabschnitt 11 übertragen und somit die Felge 13 zusätzlich zu den Speichen 12 am Nabenabschnitt 11 abstützen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009024792 A1 [0001]

Claims

Fahrzeugrad mit einer Felge (13) und diese auf einem Nabenabschnitt (11) abstützenden Speichen (12), wobei ein Freiraum (14a, 14b) zwischen zwei einander benachbarten Speichen (12) von einem flächigen Abdeckelement (20) abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das nur einem solchen Freiraum (14b) zugeordnete Abdeckelement (20) in faserverstärktem Kunststoffmaterial ausgeführt ist und auf der Außenseite des Rades auf den Speichen (12), die an ihren einander zugewandten Kanten eine geringfügige Stufe (12a) zur Innenseite des Rades hin aufweisen, sowie am Nabenabschnitt (11), der im Bereich dieses Freiraums (14b) an seiner der Felge (13) zugewandten Seite ebenfalls eine solche geringfügige Stufe (11a) aufweist, aufgeklebt ist, und dass nicht sämtliche Freiräume (14a, 14b) zwischen zwei einander benachbarten Speichen (12) solchermaßen abgedeckt sind.
Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei das Abdeckelement (20) auch am dem jeweiligen Freiraum (14b) zuwandten Abschnitt der Felge (13) aufgeklebt ist, der hierfür eine vergleichbare Stufe aufweist.
Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Speichen (12) solchermaßen angeordnet sind, das abwechselnd ein sich über ein größeres Winkelsegment erstreckender Freiraum (14b) und ein sich über ein kleineres Winkelsegment erstreckender Freiraum (14a) vorliegt, wobei nur die größeren Freiräume (14b) von Abdeckelementen (20) abgedeckt sind.