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Die Erfindung betrifft eine Abdeckeinrichtung für eine Felge eines Kraftwagens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Fahrzeugräder und insbesondere deren Felgen leisten einen wesentlichen Beitrag zum gesamten Luftwiderstand eines Kraftwagens. Die üblicherweise komplexe Gestalt der Felgen führt dabei zu einem Ventilationsmoment, welches erhebliche aerodynamische Nachteile hat. Aus diesem Grund gibt es bereits eine Vielzahl von Vorschlägen, die Felge abzudecken beziehungsweise jeweilige Durchgangsöffnungen in einem radialen Bereich der Felge zwischen einem Felgenbett und einer Radnabe durch jeweilige Abdeckelemente zu verschließen. Diese Abdeckelemente sind dabei üblicherweise zwischen wenigstens einer Offenstellung und wenigstens einer Schließstellung verlagerbar.
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Neben diesen bereits bekannten Konzepten ist es aus der
EP 0 145 487 B1 bereits bekannt, derartige Abdeckelemente zum Öffnen und Schließen entsprechender Durchgangsöffnungen innerhalb der Felge einzusetzen, welche die Durchgangsöffnungen verschließen, wenn die Temperatur im Bereich der Felge einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt, und welche die Durchgangsöffnungen freigeben, wenn die Temperatur im Bereich der Felge einen vorbestimmten Wert übersteigt. In Folge dieser temperaturabhängigen Schaltung der Abdeckelemente kann somit insbesondere die Temperatur einer Bremsanlage im Bereich der Felge unterhalb eines bestimmten Wertes gehalten werden. Dabei ist es des Weiteren bekannt, eine Formgedächtnislegierung einzusetzen, um eine derartige, temperaturabhängige Schaltung der Abdeckelemente zu erzielen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdeckeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders günstig bei gängigen Felgen einzusetzen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abdeckeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Um eine Abdeckeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders günstig bei einer Vielzahl gängiger Felgen einzusetzen ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass pro Durchgangsöffnung eine Mehrzahl fächerartig zueinander verlagerbarer, zumindest im Wesentlichen kreissektorförmiger Abdeckelemente vorgesehen sind, welche entlang jeweiliger Führungen im Bereich des Felgenbetts und der Radnabe verlagerbar sind. Durch eine derartige, fächerartige beziehungsweise kreissektorförmige Ausgestaltung der jeweiligen Abdeckelemente ist es möglich, die jeweilige Durchgangsöffnung besonders günstig abzudecken und gleichermaßen die jeweiligen Abdeckelemente besonders platzsparend anzuordnen, so dass beispielsweise große Durchgangsöffnungen entsprechend abgedeckt beziehungsweise freigegeben werden können, wobei die Verlagerung der jeweiligen Abdeckelemente durch die entsprechenden Führungen im Bereich des Felgenbetts und/oder der Radnabe besonders zuverlässig und reproduzierbar geführt sind. Im Ergebnis lässt sich somit eine Abdeckung jeweiliger Durchgangsöffnungen erzielen, welche für wesentliche Ausgestaltungen von Felgen, beispielsweise sogenannte Sternfelgen, besonders günstig einsetzbar sind. Derartige Felgen weisen nämlich relativ große Durchgangsöffnungen auf, welche einerseits zur Vermeidung entsprechender Ventilationsmomente gerade bei schnelleren Fahrten des Kraftwagens möglichst vollständig abgedeckt sein sollen, welche jedoch andererseits zur ausreichenden Kühlung beispielsweise der Bremsanlage besonders schnell und großformatig geöffnet werden sollen. Hierbei hat sich die erfindungsgemäße, fächerartige beziehungsweise kreissektorförmige Ausgestaltung der jeweiligen Abdeckelemente als besonders günstig gezeigt. Vorteilhaft ist zudem, dass die fächerförmige Ausgestaltung der Abdeckelemente eine verdeckte Anordnung derselben hinter einer jeweiligen Speiche der Felge ermöglicht, wenn sich die Abdeckelemente in eine die jeweilige Durchgangsöffnung vorzugsweise vollständig freigebende Offenstellung befinden. Hierbei sind die Abdeckelemente einer jeweiligen Durchgangsöffnung zumindest teilweise in Überdeckung zueinander und auch zu einer Speiche der Felge angeordnet, so dass die Abdeckelemente für einen Betrachter von außen nicht beziehungsweise kaum sichtbar sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn ein jeweiliger weiterer Aktor vorgesehen ist, mittels welchem die jeweiligen Abdeckelemente entgegen der Kraft des zugeordneten, die Formgedächtnislegierung umfassenden Aktors verstellbar sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Einstellung der jeweiligen Abdeckelemente, wobei zudem weitere Parameter, beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens, berücksichtigt werden können. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Abdeckelemente in ihrer Offenstellung hinter einem zugeordneten Bereich, insbesondere einer Speiche, der Felge angeordnet sind. Diese verborgene Anordnung der Abdeckelemente in deren Offenstellung ermöglicht nicht nur eine besonders optisch vorteilhafte Ausgestaltung der jeweiligen Felge, sondern überdies eine besonders günstige Belüftung beispielsweise der Bremsanlage des Kraftwagens.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Abdeckelemente zudem in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftwagens zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verlagerbar sind. Somit können die jeweiligen Durchgangsöffnungen innerhalb der Felge insbesondere dann verschlossen werden, wenn sich in Folge einer schnellen Fahrt ansonsten ein besonders hohes Ventilationsmoment beziehungsweise eine besonders ungünstige Aerodynamik des gesamten Fahrzeugs ergeben würde. Ergibt sich dann in Folge einer entsprechenden Temperatur der Bremsanlage ein entsprechender Kühlungsbedarf, kann dennoch die jeweilige Durchgangsöffnung mittels des zugehörigen, die entsprechende Formgedächtnislegierung aufweisenden Aktors zumindest teilweise geöffnet werden.
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Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn dem jeweiligen Aktor ein Bewegungsverstärker zugeordnet ist. Somit kann eine verhältnismäßig geringe Bewegung, beispielsweise eine Formänderung der entsprechenden Legierung, in eine entsprechend größere Bewegung umgesetzt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines innerhalb eines Radkastens angeordneten Fahrzeugrads eines Personenkraftwagens mit einer Felge, bei der in einem radialen Bereich zwischen einem Felgenbett und einer Radnabe jeweilige Durchgangsöffnungen vorgesehen sind, und mit einer Abdeckeinrichtung, welche eine Vielzahl von zwischen wenigstens einer jeweiligen Offenstellung und einer jeweiligen Schließstellung verlagerbaren Abdeckelementen umfasst, mittels welchen die entsprechenden Durchgangsöffnungen in Abhängigkeit einer Temperatur im Bereich der Felge mittels einer Formgedächtnislegierung einstellbar sind und
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2 eine Seitenansicht auf die Felge mit der Abdeckeinrichtung gemäß 1, wobei die Abdeckelemente vorliegend in ihrer die Durchgangsöffnung vollständig verschließbaren Schließstellung gezeigt sind, in welche diese mittels des die Formgedächtnislegierung umfassenden Aktors entlang der jeweiligen Führung im Bereich des Felgenbetts und der Radnabe verlagert worden sind.
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In den 1 und 2 ist jeweils in einer Seitenansicht ein innerhalb eines Radkastens 10 aufgenommenes Fahrzeugrad 12 dargestellt. Von diesem Fahrzeugrad 12 ist eine Felge 14 erkennbar, welche ein einen Reifen 16 aufnehmendes Felgenbett 18 umfasst. In einem radialen Bereich 20 zwischen dem Felgenbett 18 und einer Radnabe 22, welche üblicherweise auch als sogenannte Schüssel bezeichnet wird, sind vorliegend mehrere Durchgangsöffnungen 24 vorgesehen, hier insgesamt fünf Durchgangsöffnungen 24, welche im vorliegenden Fall durch die jeweilige Speichen 26 voneinander getrennt sind. Die Speichen 26 bilden hier eine sogenannte Sternfelge aus, so dass die Durchgangsöffnungen 24 zumindest im Wesentlichen kreissektorförmig ausgebildet sind.
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Durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 24 hindurch ist außerdem eine Bremsanlage 28 mit einer Bremsscheibe 30 und einem Bremssattel 32 erkennbar, welche unter anderem über die Durchgangsöffnungen 24 zu belüften ist, um hierdurch entsprechend gekühlt zu werden.
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Des Weiteren ist in den 1 und 2 eine Abdeckeinrichtung dargestellt, mittels welcher die Durchgangsöffnungen 24 auf im weiteren noch näher beschriebene Weise zu öffnen beziehungsweise freizugeben und zu schließen sind. Hierzu umfasst die Abdeckeinrichtung pro Durchgangsöffnung 24 mehrere Abdeckelemente 34, wobei bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel pro Durchgangsöffnung 24 jeweils insgesamt drei Abdeckelemente 34 vorgesehen sind, welche ihrerseits ebenfalls zumindest im Wesentlichen kreissektorförmig ausgebildet sind.
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Wie in Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar ist, sind die jeweiligen, kreissektorförmigen Abdeckelemente 34 je Durchgangsöffnung 24 fächerartig derart zueinander verlagerbar, dass diese in ihrer Offenstellung gemäß 1 etwa in Überdeckung zueinander beziehungsweise in Überdeckung hinter der jeweils zugehörigen Speiche 26 angeordnet sind. Aus dieser Offenstellung gemäß 1 sind die Abdeckelemente 24 in die in 2 gezeigte Schließstellung verlagerbar, in welcher diese entsprechend fächerartig nebeneinander angeordnet sind, so dass sie zumindest annähernd vollständig die korrespondierende Durchgangsöffnung 24 überdecken.
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Zwischen der Schließstellung und der Offenstellung sind dabei die jeweiligen Abdeckelemente 34 um eine jeweilige, in den 1 und 2 lediglich schematisch angedeutete Führung 36, 38 im Bereich des Felgenbetts 18 und der Radnabe 22 verlagerbar. Da diese Führungen 36, 38 kreisbogenförmig ausgebildet sind mit einem gedachten Mittelpunkt etwa im Bereich der Mittelachse der Felge 14 beziehungsweise des Fahrzeugrades 12, ergibt sich demzufolge eine jeweilige Verlagerung des entsprechenden Abdeckelements 34 um einen gedachten Drehpunkt, welcher auf der Achse des Fahrzeugrads 12 beziehungsweise der Felge 14 liegt. Es ist klar, dass gegebenenfalls auch nur eine der beiden Führungen 36, 38 vorgesehen sein kann, um eine entsprechende Verlagerung zu ermöglichen. Die jeweiligen Führungen 36, 38 sind dabei beispielsweise durch entsprechende Führungsmittel wie Schienen, Stangen oder dergleichen geschaffen. Im Ergebnis jedenfalls soll erreicht werden, dass die jeweiligen Abdeckelemente 34 möglichst kraftarm zwischen der jeweiligen Schließstellung und der jeweiligen Offenstellung verlagert werden können.
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Insbesondere in 1 ist zudem erkennbar, dass die Abdeckelemente 34 in ihrer Offenstellung, in welcher diese die korrespondierende Durchgangsöffnung 24 vollständig freigeben, vollständig hinter beziehungsweise innenseitig der zugehörigen Speiche 26 angeordnet sind und somit von außen her zumindest im Wesentlichen nicht erkennbar sind. Mit anderen Worten ist die Abdeckeinrichtung mit den Abdeckelementen 34 vorzugsweise hinter der Schüssel beziehungsweise den zugehörigen Elementen – im vorliegenden Fall der Speichen 26 sowie der Radnabe 22 – angeordnet, so dass bei jeweils sich in der Offenstellung befindenden Abdeckelementen 34 von der Abdeckeinrichtung zumindest im Wesentlichen nichts erkennbar ist.
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Die Verlagerung der Abdeckelemente 34 zwischen der jeweiligen Offenstellung und der zugehörigen Schließstellung erfolgt im vorliegenden Fall in Abhängigkeit einer Temperatur im Bereich der Felge 14, welche insbesondere durch die Temperatur der Bremsanlage 28 bestimmt wird. Sind nämlich die Abdeckelemente 34 geschlossen, so entsteht eine weitaus geringere Belüftung der Bremsanlage 28 mit Kühlluft, was zu einem entsprechenden Temperaturanstieg führen kann. Übersteigt die Temperatur der Bremsanlage beziehungsweise eines entsprechenden Bereichs der Felge 14 demzufolge eine bestimmte Temperatur, so wird die jeweilige Durchgangsöffnung 24 zumindest teilweise oder aber vollständig geöffnet.
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Im vorliegenden Fall dient hierzu ein hinter der jeweils korrespondierenden Speiche 26 angeordneter Aktor 40, welcher vorliegend eine Formgedächtnislegierung umfasst. Diese Formgedächtnislegierung hat die Eigenschaft, bei einer entsprechenden Temperatur – im vorliegenden Fall diejenige Temperatur, bei welcher die Durchgangsöffnungen 24 zumindest teilweise geöffnet werden müssen – sich definiert zu verformen, wobei durch die Formänderung des Aktors eine entsprechende Verlagerung der Abdeckelemente 34 aus der Schließstellung gemäß 2 in die Offenstellung gemäß 1 bewirkt wird. Da eine derartige Formänderung üblicherweise geringere Stellwege bewirkt, als diese zur Verlagerung der Abdeckelemente 34 erforderlich sind, ist im vorliegenden Fall ein jeweiliger Bewegungsverstärker vorgesehen, mittels welchem sich die jeweiligen Verstellwege zur Verstellung der Abdeckelemente 34 realisieren lassen. Ein derartiger Bewegungsverstärker kann dabei durch eine entsprechende Übersetzung, ein Hebelwerk oder dergleichen gebildet werden.
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Während die jeweiligen Abdeckelemente 34 mittels des die Formgedächtnislegierung umfassenden Aktors 40 in die Offenstellung bewegbar sind, ist an der gegenüberliegenden Speiche 26 ein weiterer Aktor 42 vorgesehen, mittels welchem die Abdeckelemente 34 in ihre Schließstellung gemäß 2 bewegt werden können, wenn eine entsprechende Formänderung des Aktors 40 mit der Formgedächtnislegierung erfolgt. Ist also beispielsweise eine Temperatur im Bereich der Felge 14 beziehungsweise im Bereich der Bremsanlage 28 entsprechend niedrig oder abgesunken, so können die Abdeckelemente 34 entgegen der Kraft des die Formgedächtnislegierung umfassenden Aktors 40 mittels des Aktors 42 in Richtung ihrer Schließstellung bewegt werden, um somit die Aerodynamik des Fahrzeugrads 12 zu verbessern. Bei dem Aktor 42 kann es sich beispielsweise um ein Federelement handeln, welches in Zusammenschau der 1 und 2 im Falle der Offenstellung der Durchgangsöffnung 24 gespannt und im Falle der Schließstellung der Durchgangsöffnung 24 zumindest im Wesentlichen ungespannt beziehungsweise weniger gespannt dargestellt ist. Somit kann durch geeignete Wahl und Einstellung der jeweiligen Aktoren 40 und 42 ein Mechanismus geschaffen werden, bei welchem nach Überschreiten einer bestimmten Temperatur der Bremsanlage der jeweiligen Durchgangsöffnungen 24 geöffnet und nach Unterschreiten der Temperatur der Bremsanlage ein entsprechendes Schließen der jeweiligen Abdeckelemente erfolgt.
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Die im vorliegenden Beispiel lediglich anhand einer Durchgangsöffnung 24 beschriebenen Abdeckelemente 34 beziehungsweise die zugehörigen Aktoren 40, 42 sind auch für die anderen Durchgangsöffnungen 24 vorgesehen. Dabei kann wahlweise entweder ein jeweiliger Aktor 40 für alle Abdeckelemente 34 aller Durchgangsöffnungen 24 vorgesehen sein oder aber jeweils ein separater. Dasselbe gilt für den jeweiligen Aktor 42.
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Die Abdeckelemente 34 können zudem mit Öffnungen 44 wie Durchgangslöchern versehen sein, um insbesondere auch bei geschlossenen Abdeckelementen 34 eine verbesserte Wärmeabfuhr von der Bremsanlage 28 zu gewährleisten. Dadurch können die Abdeckelemente 34 bis zu höheren Bremsentemperaturen geschlossen bleiben.
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Die einzelnen Abdeckelemente 34 sind im folgenden Fall beispielsweise über ein Seilsystem, Mitnehmersystem oder dergleichen miteinander verbunden. Alle Bauteile dieses Antriebs, also auch die Aktoren 40 und 42, sind im vorliegenden Fall hinter den Speichen 26 beziehungsweise des Abdeckelementen 34 angeordnet.
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Außerdem kann die Abdeckeinrichtung auch eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Abwicklung der Abdeckelemente 34 umfassen. So ist es beispielsweise denkbar, bei Stadtfahrten in geringerer Geschwindigkeit die Durchgangsöffnungen 24 geöffnet zu lassen und bei Autobahnfahrten mit höherer Geschwindigkeit die Abdeckelemente 34 automatisch in ihre Schließstellung zu bewegen, um hierdurch die Aerodynamik zu verbessern. In diesem Zusammenhang können beispielsweise zusätzliche Heizelemente zur Steuerung der Formgedächtnislegierung eingesetzt werden sowie ein Sperrmechanismus, mit dem die geschwindigkeitsabhängige Regelung bewerkstelligt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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