DE102011104253A1 - Light metal wheel for motor vehicle, has spokes and spoke bars which are merged into outer rim flange to form intermediate spaces in which air guide elements radially extending from outer rim flange are arranged - Google Patents

Light metal wheel for motor vehicle, has spokes and spoke bars which are merged into outer rim flange to form intermediate spaces in which air guide elements radially extending from outer rim flange are arranged Download PDF

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Abstract

The wheel (1) comprises a wheel rim (2) having an inner rim, an outer rim base and an outer rim flange. The spokes (7) or spoke bars (8) of the wheel are merged into the outer rim flange, to form intermediate spaces (9) in which the air guide elements (10) radially extending from the outer rim flange are arranged. A rear wing structure (11) is formed at the outer circumference of the air guide elements.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rad, insbesondere ein Leichtmetallrad für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a wheel, in particular a light metal wheel for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2009 005 427 A1 ist ein gattungsgemäßes Rad, insbesondere ein Leichtmetallrad für ein Kraftfahrzeug bekannt, bestehend im Wesentlichen aus einer Radfelge mit einem Felgeninnenbett und einem Felgenaußenbett, die jeweils in ein Felgeninnenhorn und ein Felgenaußenhorn übergehen. Darüber hinaus weist das Rad einen Radstern mit einer Vielzahl von Speichen auf, die durch Speichenstege gebildet werden und die sich ausgehend von einem Nebenbereich in im Wesentlichen radialer Richtung erstrecken und endseitig direkt oder indirekt an der Radfelge angebunden sind. Zwischen den einzelnen Speichenstegen sind dabei axial durchgehende Speichenzwischenräume gebildet mit wenigstens einem Anströmelement, das die Speichenzwischenräume scheibenförmig zumindest teilweise abdeckt, durchsetzt oder in axialer Richtung überdeckt. Mit einem derartigen Rad soll unter weitgehender Beibehaltung einer aktuellen, filigranen und offenen Optik eine weitere Verbesserung im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend eine Reduzierung des CO2-Ausstoßes des Kraftfahrzeugs erreicht werden. Die Anströmelemente sollen dabei dazu dienen, die axiale Durchströmung der Speichenzwischenräume zumindest stark zu reduzieren.From the DE 10 2009 005 427 A1 is a generic wheel, in particular a light metal wheel for a motor vehicle known, consisting essentially of a wheel rim with a rim inner bed and a Felgenausberse, which each pass into a rim inner horn and a Felßenßenhorn. In addition, the wheel has a wheel center with a multiplicity of spokes, which are formed by spoke webs and which extend from a secondary area in a substantially radial direction and are connected directly or indirectly to the end of the wheel rim. Between the individual spoke webs axially continuous spoke spaces are formed with at least one inflow element, which at least partially covers the spoke spaces at least partially, interspersed or covered in the axial direction. With such a wheel is to be achieved while largely maintaining a current, filigree and open look a further improvement in terms of fuel consumption and, consequently, a reduction in CO 2 emissions of the motor vehicle. The inflow elements are intended to serve to at least greatly reduce the axial flow through the spoke interspaces.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein gattungsgemäßes Rad, insbesondere für ein Leichtmetallrad eines Kraftfahrzeugs, eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welches einerseits aerodynamisch günstig und andererseits hinsichtlich des Gewichts leicht ausgebildet ist.The present invention is concerned with the problem of providing for a generic wheel, in particular for a light metal wheel of a motor vehicle, an improved or at least one alternative embodiment, which is on the one hand aerodynamically favorable and on the other hand easily formed in terms of weight.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem aligemeinen Gedanken, in zwischen einzelnen Speichen eines Rades, insbesondere eines Leichtmetallrades für ein Kraftfahrzeug, liegende Zwischenräume als Spoiler ausgebildete Luftleitelemente hineinragen zu lassen, die eine aerodynamisch günstige Wirkung entfalten, wobei eine Spoilerkontur dieser als Spoiler ausgebildeten Luftleitelemente an der Außenseite derselben durch eine entsprechende Ausnehmung und dadurch durch einen entsprechenden Materialabtrag gebildet ist. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Rad vergleichsweise leicht ausgebildet werden und trotzdem aerodynamisch äußerst günstig sein. Das erfindungsgemäße Rad umfasst dabei eine Radfelge mit einem Felgeninnenbett und einem Felgenaußenbett, die jeweils in ein zugehöriges Felgeninnenhorn oder ein zugehöriges Felgenaußenhorn übergehen. Zudem umfasst des Rad einen Radstern mit sich in radialer Richtung erstreckenden Speichen, die durch in das Felgenaußenhorn übergehende Speichenstege gebildet sind und zwischen denen jeweils axial durchlässige Zwischenräume vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung sind nun die als Spoiler ausgebildeten Luftleitelemente vorgesehen, die sich in radialer Richtung vom Felgenaußenhorn in die Zwischenräume hinein erstrecken und zugleich einstückig oder einteilig mit dem Felgenaußenhorn ausgebildet sind und die an der Außenseite eine durch entsprechende Ausnehmungen gebildete Spoilerkontur aufweisen. Im Vergleich zu einem lediglich ringscheibenartigen Luftleitelement, kann mit den als Spoiler ausgebildeten Luftleitelementen eine deutlich schärfere Strömungsabrisskante geschaffen werden, wodurch die aerodynamischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Rades sowohl für eine außen am Rad strömende Strömung als auch für eine in Axialrichtung durch die Zwischenräume strömende Strömung verbessert werden. Durch das Herstellen der Spoilerkontur an der Außenseite der Luftleitelemente durch eine entsprechende Ausnehmung wird in diesen Bereichen ein Materialabtrag geschaffen, der sich reduzierend auf das Gewicht der Radfelge und damit des Rades selbst auswirkt und der dazu beiträgt, die CO2-Emission eines mit derartigen Rädern ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu reduzieren. Zugleich verbessern die als Spoilerelemente ausgebildeten Luftleitelemente das Design des erfindungsgemäßen Rades erheblich, da sie die Speichen bzw. die Speichenstege optisch verlängern.The present invention is based on the general idea to protrude between individual spokes of a wheel, in particular a light metal wheel for a motor vehicle, interspaces formed as a spoiler spoiler elements that develop an aerodynamically favorable effect, with a spoiler contour of this designed as a spoiler spoiler elements on the Outside thereof is formed by a corresponding recess and thereby by a corresponding material removal. As a result, the wheel according to the invention can be made comparatively light and yet be extremely aerodynamically favorable. The wheel according to the invention in this case comprises a wheel rim with a rim inside bed and a rim outer bed, which each pass into an associated rim inner horn or an associated rim outer horn. In addition, the wheel comprises a wheel center with extending in the radial direction spokes, which are formed by merging into the rim outer horn spokes webs and between which axially permeable spaces are provided. According to the invention, the air spoiler elements designed as spoilers are now provided, which extend in the radial direction from the rim outer horn into the intermediate spaces and at the same time are formed integrally or integrally with the rim outer horn and which have a spoiler contour formed on the outside by means of corresponding recesses. Compared to a merely annular disc-like air guide element, a much sharper stall edge can be created with the air guide elements designed as spoilers, whereby the aerodynamic properties of the wheel according to the invention are improved both for a flow flowing outside on the wheel and for a flow flowing through the intermediate spaces in the axial direction , By producing the spoiler contour on the outside of the air guide elements by means of a corresponding recess, material removal is created in these areas, which has a reducing effect on the weight of the wheel rim and thus of the wheel itself and which contributes to the CO 2 emission of such wheels equipped motor vehicle to reduce. At the same time designed as Spoilerelemente spoiler elements significantly improve the design of the wheel according to the invention, as they visually extend the spokes or the spoke webs.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind die Luftleitelemente auch im Bereich des Felgenaußenhorns ausschließlich zwischen den Speichenstegen vorgesehen. Die Luftleitelemente sind somit in Umfangsrichtung durch die einzelnen Speichenstege voneinander getrennt und dadurch optisch voneinander entkoppelt. Durch diese optische Entkopplung, die bspw. mittels einer zu den Speichenstegen entgegengesetzt ausgebildeten Wölbung unterstrichen wird, werden die Speichen bzw. die Speichenstege optisch verlängert, wodurch das im vorherigen Absatz beschriebene Design verbessert, zumindest aber individuell beeinflusst werden kann. Die Speichen können dabei generell lediglich einen einzigen Speichensteg aufweisen oder aber auch sich insbesondere im Bereich des Felgenaußenhorns gabeln und dort von einem in zwei Speichenstege übergehen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the air guide elements are also provided in the area of the rim outer horn exclusively between the spoke webs. The air guide elements are thus separated from each other in the circumferential direction by the individual spoke webs and thereby optically decoupled from each other. By means of this optical decoupling, which, for example, is emphasized by means of a curvature formed in the opposite direction to the spoke webs, the spokes or the spoke webs are optically lengthened, as a result of which the design described in the preceding paragraph can be improved, or at least individually influenced. The spokes can generally have only a single spokes web or but also fork especially in the field of Felaussenhorns and there pass from one to two spokes webs.

Das erfindungsgemäße Rad mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Luftleitelementen ermöglicht eine aerodynamische Form, wobei die Luftleitelemente aufgrund ihrer Spoilerkontur einen definierten Strömungsabriss bewirken. Zum einen wird hierbei die an der Außenseite der Radfelge vorbeiströmende Luft abgerissen und zum anderen wird der Luftstrom der in der Radfelge von innen nach außen strömt und dabei die zwischen den einzelnen Speichen bzw. Speichenstegen gelegenen Zwischenräume durchströmt, an der Innenkante der Luftleitelemente definiert nach außen geführt. Gegenüber einem bisher eingesetzten flächigen Ring haben die eingearbeiteten Luftleitelemente mit der erfindungsgemäßen Spoilerkontur prinzipiell zwei wesentliche Vorteile: Sie definieren eine schärfere Abrisskante als eine volle Fläche und reduzieren zugleich das Felgengewicht. Als weiterer Vorteil kann die optische Verlängerung der Speichen bzw. Speichenstege gesehen werden, welche sich positiv auf das Design auswirken.The wheel according to the invention with the air guide elements formed according to the invention allows an aerodynamic shape, wherein the air guide elements cause a defined stall due to their spoiler contour. On the one hand, this is on the outside of the wheel rim On the other hand, the air flow flowing in the wheel rim from the inside out and flows through the intermediate spaces located between the spokes or spoke webs, out at the inner edge of the air guide elements led to the outside. Compared to a flat ring used to date, the incorporated spoiler elements with the spoiler contour according to the invention have in principle two significant advantages: They define a sharper ripping edge than a full surface and at the same time reduce the rim weight. As a further advantage, the optical extension of the spokes or spoke webs can be seen, which have a positive effect on the design.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine Frontalansicht auf eine erfindungsgemäße Radfelge, 1 a frontal view of a wheel rim according to the invention,

2 eine Schrägansicht auf die Radfelge gemäß der 1, 2 an oblique view of the wheel rim according to the 1 .

3 unterschiedliche Schnittdarstellungen durch die Radfelge entlang der Schnittebene A-A. 3 different sectional views through the wheel rim along the cutting plane AA.

Entsprechend den 1 bis 3, weist ein erfindungsgemäßes Rad 1, insbesondere ein Leichtmetallrad für ein im Übrigen nicht dargestelltes Kraftfahrzeug, eine Radfelge 2 auf. Ein Reifen wurde dabei der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Radfelge 2 besitzt ein Felgeninnenbett 3 sowie ein Felgenaußenbett 4, die jeweils in ein zugehöriges Felgeninnenhorn 5 oder Felgenaußenhorn 6 übergehen. Zudem besitzt die Radfelge 2 einen Radstern mit sich in radialer Richtung erstreckenden Speichen 7, die durch einzelne Speichenstege 8 gebildet sind, die wiederum ins Felgenaußenhorn 6 übergehen. Dabei ist bei dem Rad 1 gemäß der 1 prinzipiell kein Unterschied zwischen Speiche 7 und Speichensteg 8 zu erkennen, wobei die Speiche 7 generell nicht jeweils aus einem einzigen Speichensteg 8 gebildet sein muss, sondern insbesondere auch durch sich gabelnde Speichenstege, so dass eine Speiche 7 generell auch aus mehreren Speichenstegen 8 bestehen kann. Zwischen den einzelnen Speichenstegen 8 sind dabei axial durchgehende Zwischenräume 9 vorgesehen, durch die eine axiale Luftströmung und damit bspw. ein Belüften von innen liegenden Scheibenbremsen erfolgen kann. Erfindungsgemäß sind nun als Spoiler ausgebildete Luftleitelemente 10 vorgesehen, die sich in radialer Richtung vom äußeren Felgenhorn 6 in die Zwischenräume 9 hinein erstrecken und die vorzugsweise einstückig mit dem Felgenaußenhorn 6 ausgebildet sind. Eine Spoilerkontur 11 an der Außenseite der Luftleitelemente 10 ist dabei durch eine entsprechende Ausnehmung gebildet.According to the 1 to 3 , Has a wheel according to the invention 1 , in particular a light metal wheel for a motor vehicle, not otherwise shown, a wheel rim 2 on. A tire has been omitted for clarity. The wheel rim 2 has a rim inside bed 3 and a Felgenßenbett 4 , each in an associated rim inner horn 5 or rim-outside horn 6 pass. In addition, has the wheel rim 2 a Radstern with extending in the radial direction spokes 7 passing through single spoke webs 8th are formed, which in turn into the Felgenaußenhorn 6 pass. It is in the wheel 1 according to the 1 in principle no difference between spoke 7 and spoke bridge 8th to recognize, with the spoke 7 generally not in each case from a single spoke bridge 8th must be formed, but in particular by forked spoke webs, so that a spoke 7 generally also of several spoke webs 8th can exist. Between the individual spoke webs 8th are axially continuous spaces 9 provided, through which an axial air flow and thus, for example, a venting of internal disc brakes can be done. According to the invention are now designed as a spoiler spoiler elements 10 provided in the radial direction from the outer rim flange 6 in the interstices 9 extend into it and preferably integrally with the rim outer horn 6 are formed. A spoiler contour 11 on the outside of the air guide elements 10 is formed by a corresponding recess.

Betrachtet man insbesondere die rechte Darstellung in 3, so kann man erkennen, dass die Luftleitelemente 10 in radialer Richtung nach innen gesehen eine Strömungsabrisskante 12 besitzen, die sowohl die an der Außenseite des Rades 1 vorbeiströmende Luftströmung abreißt als auch einen durch die Radfelge 2 von innen nach außen strömenden Luftstrom, wodurch dieser definiert an der Innenkante des Luftleitelements 10 nach außen geführt wird.If one considers in particular the right representation in 3 , so you can see that the spoiler elements 10 seen in the radial direction inwardly a stall edge 12 own, both on the outside of the wheel 1 passing air flow breaks off as well as one through the wheel rim 2 from inside to outside flowing air flow, whereby this defined at the inner edge of the air guide element 10 is led to the outside.

Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass die Luftleitelemente 10 auch im Bereich des Felgenaußenhorns 6 ausschließlich zwischen den einzelnen Speichenstegen 8 angeordnet sind. Im Bereich ihrer Spoilerkontur 11 weisen dabei die Luftleitelemente 10 eine entgegengesetzt zu den Speichenstegen 8 ausgebildete Wölbung auf, wie dies insbesondere den Darstellungen in der 3 zu entnehmen ist. Die gewölbte Spoilerkontur 11 kann sich dabei über mehr als die Hälfte der Radialerstreckung des Felgenaußenhorns 6 erstrecken.Looking at the 1 , so you can see that the spoiler elements 10 also in the field of Felßenßenhorns 6 exclusively between the individual spoke webs 8th are arranged. In the area of their spoiler contour 11 have the air guide elements 10 one opposite to the spoke webs 8th trained vaulting, as in particular the representations in the 3 can be seen. The curved spoiler contour 11 can be more than half of the radial extent of the Felßenßenhorns 6 extend.

Mit den erfindungsgemäß spoilerartig ausgebildeten Luftleitelementen 10 ist zum einen eine definierte aerodynamische Strömung realisierbar, wobei durch die mittels Ausnehmung gebildeten Spoilerkonturen 11 ein Materialabtrag erfolgt, der das Gewicht der erfindungsgemäßen Radfelge 2 und damit des Rades reduziert. Reduzierung des Gewichts macht sich dabei wiederum positiv in einer CO2-Bilanz eines mit derartigen Rädern 1 ausgerüsteten Kraftfahrzeugs bemerkbar. Durch die im Vergleich zu den Speichenstegen 8 entgegengesetzt ausgebildete Wölbung an der Spoilerkontur 11 werden zudem die Speichenstege 8 optisch verlängert, wodurch das Erscheinungsbild, das heißt das Design, verbessert, zumindest aber verändert wird. Durch die unterschiedliche Wölbung zwischen der Spoilerkontur 11 und den benachbarten Speichenstegen 8 kann optisch auch der Eindruck geweckt werden, dass die Speichenstege 8 die in den Zwischenräumen 9 angeordneten Luftleitelemente 10 teilweise durchdringen bzw. durchschneiden.With the inventive spoiler-like spoiler elements 10 On the one hand, a defined aerodynamic flow can be realized, with the spoiler contours formed by means of a recess 11 a material removal takes place, the weight of the wheel rim according to the invention 2 and thus the wheel is reduced. Reduction of the weight makes itself positive in a CO 2 balance with such wheels 1 equipped motor vehicle noticeable. By compared to the spokes webs 8th oppositely formed curvature on the spoiler contour 11 also become the spoke webs 8th optically extended, whereby the appearance, that is, the design, improved, but at least changed. Due to the different curvature between the spoiler contour 11 and the adjacent spoke webs 8th Optically, the impression can be aroused that the spoke webs 8th those in the interstices 9 arranged air guide elements 10 partially penetrate or cut through.

Mit den erfindungsgemäßen Rädern 1 ist somit eine aerodynamisch günstige Strömungsführung möglich, bei gleichzeitig reduziertem Gewicht und dadurch reduzierter CO2-Emission. Zudem kann das optische Erscheinungsbild des erfindungsgemäßen Rades 1 verbessert werden. With the wheels according to the invention 1 Thus, an aerodynamically favorable flow control is possible, while reducing weight and thus reduced CO 2 emissions. In addition, the visual appearance of the wheel according to the invention 1 be improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009005427 A1 [0002] DE 102009005427 A1 [0002]

Claims (5)

Rad (1), insbesondere ein Leichtmetallrad für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Radfelge (2) mit – einem Felgeninnenbett (3) und einem Felgenaußenbett (4), die jeweils in ein zugehöriges Felgeninnenhorn (5) oder Felgenaußenhorn (6) übergehen, – einem Radstern mit sich in radialer Richtung erstreckenden Speichen (7), die durch Speichenstege (8) gebildet sind, die ins Felgenaußenhorn (6) übergehen, – wobei jeweils zwischen den Speichenstegen (8) axial durchgehende Zwischenräume (9) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass – als Spoiler ausgebildete Luftleitelemente (10) vorgesehen sind, die sich in radialer Richtung vom Felgenaußenhorn (6) in die Zwischenräume (9) erstrecken, – die Luftleitelemente (10) einstückig oder einteilig mit dem Felgenaußenhorn (6) ausgebildet sind, – eine Spoilerkontur (11) an der Außenseite der Luftleitelemente (10) durch eine entsprechende Ausnehmung gebildet ist.Wheel ( 1 ), in particular a light metal wheel for a motor vehicle, comprising a wheel rim ( 2 ) with - a rim inside bed ( 3 ) and a Felgenßenßenbett ( 4 ), each in an associated rim inner horn ( 5 ) or Felgensenhorn ( 6 ), - a wheel center with radially extending spokes ( 7 ), which through spoke webs ( 8th ) formed into the Felßenßenhorn ( 6 ), whereby in each case between the spoke webs ( 8th ) axially continuous spaces ( 9 ) are provided, characterized in that - designed as a spoiler spoiler elements ( 10 ) are provided which extend in the radial direction from the Felgen 6 ) into the interstices ( 9 ), - the air guiding elements ( 10 ) in one piece or in one piece with the rim outer horn ( 6 ), - a spoiler contour ( 11 ) on the outside of the air guide elements ( 10 ) is formed by a corresponding recess. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (10) in radialer Richtung nach innen gesehen eine Strömungsabrisskante (12) aufweisen.Wheel according to claim 1, characterized in that the air guiding elements ( 10 ) seen in the radial direction inwardly a stall edge ( 12 ) exhibit. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (10) auch im Bereich des Felgenaußenhorns (6) ausschließlich zwischen den Speichenstegen (8) vorgesehen sind.Wheel according to claim 2, characterized in that the air guide elements ( 10 ) also in the area of the Felßenßenhorns ( 6 ) exclusively between the spoke webs ( 8th ) are provided. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitelemente (10) im Bereich ihrer Spoilerkontur (11) entgegengesetzt zu den Speichenstegen (8) gewölbt sind.Wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air guiding elements ( 10 ) in the area of their spoiler contour ( 11 ) opposite to the spoke webs ( 8th ) are arched. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gewölbte Spoilerkontur (11) über mehr als die Hälfte der Radialerstreckung des Felgenaußenhorns (6) erstreckt.Wheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the curved spoiler contour ( 11 ) over more than half of the radial extension of the Felßenßenhorns ( 6 ).
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