DE102019101666A1

DE102019101666A1 - Rad und Kraftfahrzeug mit einem solchen Rad

Info

Publication number: DE102019101666A1
Application number: DE102019101666.5A
Authority: DE
Inventors: Joachim Wullich
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2020-07-23

Abstract

Die Erfindung stellt ein Rad mit den folgenden Merkmalen bereit: einer Designebene (11) zum Optimieren aerodynamischer Eigenschaften des Rades (10), einer Funktionsebene (12) zum Aufnehmen von Radschrauben und einer Strukturebene (13) zum Stabilisieren des Rades (10).Die Erfindung stellt ferner ein entsprechendes Kraftfahrzeug bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rad. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Stand der Technik
Leichtbauräder nach dem Stand der Technik werden meist aus Aluminium-, seltener mitunter aus Magnesium-Legierungen sowie faserverstärkten Kunststoffen hergestellt und mit einer Oberflächenbeschichtung versehen. Bekannt sind insbesondere gegossene und geschmiedete Räder sowie Räder aus Faserverbundwerkstoffen.
Bekannte Leichtmetallräder haben den Nachteil, dass deren Leichtbaupotential durch das Aussehen und Design entscheidend gestört wird. Mit anderen Worten ausgedrückt: Ein leichtbauoptimiertes Rad wird nicht unbedingt als optisch ansprechend empfunden.
Aus JP 2008-302853 A , EP 1053 110 81 , DE 10 2012 208 081 A1 und DE 10 2011 107 064 A1 ist die Verwendung von Komponenten aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) an Felgen als Designelement bekannt. EP 1 980 419 B 1 offenbart die Verwendung von Leichtbaumaterialien wie CFK für dekorative Teilelemente der Felge zur Gewichtseinsparung. In DE 10 2011 079 599 A1 werden zur Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwertes von Fahrzeugrädern Abdeckelemente aus CFK offenbart, die zum Schutz vor Kontaktkorrosion über ein geeignetes Trennmittel verfügen. Aus US 9,707,800 B2 ist es bekannt, u. a. eine CFK-Radblende zum Schutz vor Kontaktkorrosion mit Schaumstoffstegen zu versehen. US 9,724,961 B2 legt die Verwendung von Glasfaser-verstärktem Kunststoff als Isolierelement zwischen Aluminium- und CFK-Teilen eines Rades offen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Leichtmetallrad bzw. ein Rad aus faserverstärktem Kunststoff sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Der erfindungsgemäße Ansatz fußt auf dem Leitgedanken, dass der Leichtbau gleichsam „im Hintergrund“ frei von Design-Zwängen erfolge - die dadurch eröffnete Strukturoptimierung ist dank davorliegender Blenden (sogenannter „Blades“) nicht sichtbar. Ausgangspunkt dieses Vorgehens sind das Sichtfeld und die Sichtstruktur, die der Optik sowie dem Design dient (Designebene). Eine materialreduzierte Funktionsebene dient dazu, die Bohrungen für die Radschrauben aufzunehmen sowie Bohrungen und Aufnahmeöffnungen für die Blades vorzusehen. Eine weitere Strukturebene befindet sich wiederum eine Ebene hinter der Funktionsebene.
Die Strukturoptimierung ist damit auch von Zwängen der Aerodynamik befreit, sprich entkoppelt vom notwendigen Materialeinsatz.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So können die die Strukturbauteile verdeckenden Blades ein aerodynamisch optimiertes Design gewährleisten.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.

1 zeigt die Ansicht eines erfindungsgemäßen Rades.
2 zeigt eine Draufsicht der entsprechenden Radscheibe ohne Blenden.
3 zeigt die Draufsicht einer einzelnen Blende des Rades.
4 zeigt einen beispielhaften Querschnitt des Rades.
5 zeigt eine rückseitige Ansicht der Blende gemäß 3.

Ausführungsformen der Erfindung
1 illustriert gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein Rad (10) in seiner Gesamterscheinung, welches in 2 ohne Verblendung gezeigt wird. Das Rad (10) kann grundsätzlich aus Leichtmetall oder aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt sein. Deutlich werden so eine äußerliche Designebene (11), welche die unabhängige Optimierung aerodynamischer Eigenschaften des Rades (10) erlaubt, eine Funktionsebene (12), welche erste Bohrungen (15) für die Radschrauben und zweite Bohrungen oder Aufnahmeöffnungen (14) für die besagte Verblendung aufweist sowie die eigentliche Strukturebene (13) des Rades (10).
3 beleuchtet eine derartige Blende (16) aus glasfaserverstärktem oder kohlefaserverstärktem Kunststoff (18) im Einzelnen, die in ihrer abbildungsgemäß unteren Hälfte einen im Wesentlichen dreieckigen Luftdurchlass erkennen und sich in einer in der Form entsprechenden Aussparung (21 - 2) der Designebene (11) anordnen lässt. Es können jedoch auch geschlossene Blenden (16) realisiert werden. Die Blende (16) fügt sich auf diese Weise nahtlos in den in 4 dargestellten Querschnitt (17) des Aluminium-Grundkörpers ein, sodass der von der Blende (16) verdeckte Bereich ohne Designeinfluss konsequent hinsichtlich seines Gewichtes optimiert werden kann.
5 schließlich lenkt das Augenmerk auf rückseitige Schaumstoffteile (20) der Blenden (16) aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), die zur akustischen und galvanischen Entkopplung vom Rad (10) dienen und rückseitig eingetragene Verschmutzungen von der Sichtseite fern halten. Zwei Edelstahleinsätze, sog. Einlegeteile oder auch Inserts, stellen dennoch zu jeder Zeit die sichere Befestigung der Blenden (16) an der Funktionsebene (12) des Rades (10) sicher.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008302853 A [0004]
EP 105311081 [0004]
DE 102012208081 A1 [0004]
DE 102011107064 A1 [0004]
EP 1980419 [0004]
DE 102011079599 A1 [0004]
US 9707800 B2 [0004]
US 9724961 B2 [0004]

Claims

Rad (10), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - eine Designebene (11) zum Optimieren aerodynamischer Eigenschaften des Rades (10), - eine Funktionsebene (12) zum Aufnehmen von Radschrauben und - eine Strukturebene (13) zum Stabilisieren des Rades (10).
Rad (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Funktionsebene (12) weist erste Bohrungen (15) für die Radschrauben auf.
Rad (10) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Funktionsebene (12) weist zweite Bohrungen oder Aufnahmeöffnungen (14) für Blenden (16) auf.
Rad (10) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - das Rad (10) umfasst die Blenden (16).
Rad (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Blenden (16) weisen jeweils einen dreieckigen Luftdurchlass auf.
Rad (10) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Blenden (16) bestehen aus Thermoplast, glasfaserverstärktem oder kohlefaserverstärktem Kunststoff (18).
Rad (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - die Designebene (11) weist den Blenden (16) in der Form entsprechende Aussparungen auf und - die Blenden (16) sind in den Aussparungen angeordnet.
Rad (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Blenden (16) weisen Edelstahleinsätze zum Verschrauben in der Funktionsebene (12) auf.
Rad (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - die Blenden (16) weisen Schaumstoffteile (20) zum Entkoppeln des Rades (10) auf.
Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch folgendes Merkmal: - das Kraftfahrzeug weist Räder nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auf.