DE102020114571A1 - Radfelge, Rad und Verfahren zur Anpassung des Reifendrucks eines Reifens - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Radfelge (107) für ein Rad (105) eines Fahrzeugs (100) beschrieben, wobei die Felge (107) ausgebildet ist, einen Reifen (106) aufzunehmen, der einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum (201) umschließt. Die Felge (107) umfasst zumindest einen Druckzylinder (202) mit einem innerhalb des Druckzylinders (202) beweglich angeordneten Kolben (303), der ausgebildet ist, einen mit dem Hohlraum (201) des Reifens (106) verbundenen ersten Raum (302) des Druckzylinders (202) infolge einer aufgrund einer Rotation des Rades (105) auf den Kolben (303) wirkenden Kraft (312) zu verkleinern, so dass sich der Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge (107) aufgenommenen Reifen (106) bei Rotation des Rades (105) erhöht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Radfelge, ein Rad und ein Verfahren, mit denen der Reifendruck des Reifens des Rades eines Fahrzeugs in effizienter und zuverlässiger Weise an den Fahrzustand des Fahrzeugs angepasst werden kann.
  • Zur Erhöhung der Energieeffizienz und/oder des Komforts und/oder zur Verbesserung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs kann es vorteilhaft sein, den Reifendruck der Reifen der Räder des Fahrzeugs an den aktuellen Fahrzustand, insbesondere an die aktuelle Fahrgeschwindigkeit, des Fahrzeugs anzupassen.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Reifendruck eines Reifens eines Fahrzeugs in effizienter und zuverlässiger Weise an den Fahrzustand, insbesondere an die Fahrgeschwindigkeit, des Fahrzeugs anzupassen.
  • Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Radfelge für ein Rad eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Die Radfelge kann aus zumindest einem Metall (z.B. Aluminium oder Stahl) gefertigt sein. Die Felge ist ausgebildet ist, einen Reifen (z.B. zumindest teilweise aus Gummi) aufzunehmen, der einen mit einem (gasförmigen) Fluid, insbesondere Luft, gefüllten Hohlraum umschließt.
  • Die Felge umfasst zumindest einen Druckzylinder mit einem innerhalb des Druckzylinders beweglich angeordneten Kolben. Der Druckzylinder kann einen zylinderförmigen Hohlraum aufweisen, in dem der Kolben entlang der Höhenachse des Druckzylinders bewegbar ist. Der Kolben des Druckzylinders kann ausgebildet sein, den von der Zylinderwand des Druckzylinders umschlossenen Hohlraum des Druckzylinders in einen ersten Raum, der mit dem Hohlraum des Reifens verbunden ist (so dass ein Austausch von Fluid zwischen dem ersten Raum und dem Hohlraum des Reifens ermöglicht wird), und in einen zweiten Raum, der nicht mit dem Hohlraum des Reifens verbunden ist (so dass kein Austausch von Fluid zwischen dem zweiten Raum und dem Hohlraum des Reifens ermöglicht wird), zu unterteilen. Dabei kann der Kolben, insbesondere durch Verwendung einer Dichtung, ausgebildet sein, den ersten Raum fluiddicht von dem zweiten Raum zu trennen.
  • Der Kolben ist ausgebildet, den mit dem Hohlraum des Reifens verbundenen ersten Raum des Druckzylinders durch Bewegung des Kolbens innerhalb des Druckzylinders zu verkleinern, so dass sich der Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge aufgenommenen Reifen erhöht (oder den ersten Raum des Druckzylinders zu vergrößern, so dass sich der Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge aufgenommenen Reifen reduziert).
  • Die Bewegung des Kolbens kann dabei automatisch infolge einer aufgrund einer Rotation des Rades (bzw. der Felge) auf den Kolben wirkenden Kraft bewirkt werden. Dabei kann die auf den Kolben wirkende Kraft eine durch die Rotation des Rades auf den Kolben wirkende Zentripetalkraft umfassen, insbesondere sein.
  • So kann automatisch bei Rotation des Rades der Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge aufgenommenen Reifen erhöht werden. Dabei kann die Bewegung des Kolbens ggf. allein aufgrund der Änderung der Zentripetalkraft bewirkt werden.
  • Der zumindest eine Druckzylinder kann derart ausgebildet sein, dass das Volumen des ersten Raumes mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades weiter verkleinert wird, so dass der Reifendruck mit steigender Rotationsgeschwindigkeit weiter ansteigt.
  • Insbesondere kann der zumindest eine Druckzylinder der Felge derart ausgebildet sein, dass die auf den Kolben wirkende Kraft, insbesondere die Zentripetalkraft, mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades steigt. Alternativ oder ergänzend kann der zumindest eine Druckzylinder der Felge derart ausgebildet sein, dass das Volumen des ersten Raumes mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades sinkt (und mit sinkender Rotationsgeschwindigkeit des Rades steigt). Alternativ oder ergänzend kann der zumindest eine Druckzylinder der Felge derart ausgebildet sein, dass aufgrund der Bewegung des Kolbens der Reifendruck des auf der Felge angeordneten Reifens mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades steigt (und mit sinkender Rotationsgeschwindigkeit des Rades sinkt).
  • Durch die beschriebene Radfelge kann somit in effizienter und zuverlässiger Weise eine Anpassung des Reifendrucks an die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs bewirkt werden.
  • Der Druckzylinder ist bevorzugt radial an der Felge angeordnet, so dass sich die Höhenachse des Druckzylinders radial von der Rotationsachse des Rades weg erstreckt. Alternativ oder ergänzend kann der Druckzylinder derart radial an der Felge angeordnet sein, dass sich der Kolben bei der Rotation des Rades radial von der Rotationsachse des Rades weg bewegt, und damit den ersten Raum des Druckzylinders verkleinert. Durch eine radiale Anordnung des Druckzylinders an der Felge können eine besonders zuverlässige Bewegung des Kolbens und somit eine besonders zuverlässige Änderung des Reifendrucks bewirkt werden.
  • Der Druckzylinder kann eine Feder umfassen, die eingerichtet ist, eine Federkraft auf den Kolben zu bewirken. Die Federkraft der Feder kann darauf ausgerichtet sein, den ersten Raum des Druckzylinders zu vergrößern. Mit anderen Worten, die Feder kann ausgebildet sein, den Kolben zu dem zweiten Raum hin zu ziehen bzw. den Kolben von dem Hohlraum des Reifens wegzuziehen.
  • Die Feder kann eine mechanische Feder umfassen, die in dem von dem Hohlraum des Reifens abgewandten zweiten Raum des Druckzylinders angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Feder eine Luftfeder in dem zweiten Raum des Druckzylinders umfassen.
  • Durch die Bereitstellung einer Feder in dem zumindest einen Druckzylinder der Radfelge können eine besonders zuverlässige Bewegung des Kolbens und somit eine besonders zuverlässige Einstellung des Reifendrucks bewirkt werden.
  • Die Felge umfasst bevorzugt eine Mehrzahl von Druckzylindern, die an einer entsprechenden Mehrzahl von Stellen, insbesondere gleichverteilt bzw. gleichmäßig, entlang des Umfangs der Felge angeordnet ist. Die Felge kann z.B. 2 oder mehr, oder 4 oder mehr, oder 6 oder mehr, oder 8 oder mehr Druckzylinder aufweisen. Durch die Erhöhung der Anzahl von Druckzylindern kann das Ausmaß der Änderung des Reifendrucks erhöht werden. Ferner kann durch Verwendung einer gleichverteilten Menge von Druckzylindern (bevorzugt einer geraden Anzahl von Druckzylindern) eine gleichmäßige Drehung der Felge ermöglicht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Rad für ein (Kraft-) Fahrzeug beschrieben. Das Rad umfasst eine Radfelge, die wie in diesem Dokument beschrieben ausgebildet sein kann. Des Weiteren umfasst das Rad einen auf der Felge angeordneten Reifen, der einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum umschließt. Ferner umfasst das Rad zumindest einen Druckzylinder mit einem innerhalb des Druckzylinders beweglich angeordneten Kolben. Der Kolben kann ausgebildet sein, den mit dem Hohlraum des Reifens verbundenen ersten Raum des Druckzylinders durch eine Bewegung des Kolbens zu verkleinern, so dass sich der Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge aufgenommenen Reifen erhöht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das zumindest eines der in diesem Dokument beschriebenen Räder umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Anpassung des Reifendrucks eines auf einer Felge eines Rades angeordneten Reifens, der einen mit einem (gasförmigen) Fluid gefüllten Hohlraum umschließt. Das Verfahren kann umfassen, das (automatische) Reduzieren eines für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (um den Reifendruck zu erhöhen). Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren umfassen, das (automatische) Erhöhen des für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens mit sinkender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (um den Reifendruck zu reduzieren).
  • Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
    • 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit mehreren Rädern;
    • 2 ein beispielhaftes Rad eines Fahrzeugs;
    • 3a bis 3c einen beispielhaften Druckzylinder für ein Fahrzeugrad in unterschiedlichen Zuständen; und
    • 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Anpassung des Reifendrucks an die Drehzahl des Rades.
  • Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und zuverlässigen Anpassung des Reifendrucks eines Reifens eines Fahrzeugs an den Fahrzustand, insbesondere an die Fahrgeschwindigkeit, des Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeugs 100 mit mehreren Rädern 105. Ein Rad 105 umfasst eine Radfelge 107 und einen auf die Radfelge 107 aufgezogenen Reifen 207.
  • Das Fahrzeug 100 kann ein Druckaggregat 103 umfassen, das eingerichtet ist, Sensordaten in Bezug auf den Reifendruck eines Reifens 106 eines Rades 105 zu erfassen. Des Weiteren kann das Druckaggregat 103 eingerichtet sein, durch Entnahme von Luft oder durch Zuführen von Luft in den Hohlraum des Reifens 106 den Reifendruck zu reduzieren oder zu erhöhen. Zu diesem Zweck kann das Druckaggregat 103 ein Ventil und/oder eine Pumpe umfassen, um Luft an die Umgebung des Rades 105 abzulassen und/oder von der Umgebung des Rades 105 aufzunehmen.
  • Eine Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, das Druckaggregat 103 anzusteuern, um den Reifendruck des Reifens 106 eines Rades 105 auf einen bestimmten Druckwert einzustellen. Der einzustellende Druckwert kann dabei von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 abhängen, die z.B. mittels eines Geschwindigkeitssensors 102 ermittelt wird.
  • Der Verbau von Druckaggregaten 103 in einem Fahrzeug 100 ist mit einem relativ hohen Aufwand verbunden. Des Weiteren können Druckaggregate 103 fehleranfällig sein.
  • 2 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeugrad 105, das mehrere Druckzylinder 202 aufweist, mit denen der Luftdruck im Hohlraum 201 des Reifens 106 verändert werden kann. Die Druckzylinder 202 sind bevorzugt an der Felge 107 des Rades 105 angeordnet. Ein Druckzylinder 202 kann eingerichtet sein, das für die Luft im Reifen 106 verfügbare Volumen (bzw. den für die Luft verfügbaren Raum) zu verändern, um als Folge daraus den Reifendruck zu verändern. Insbesondere kann ein Druckzylinder 202 eingerichtet sein, das verfügbare Volumen des Reifens 106 zu reduzieren, und damit den Reifendruck zu erhöhen, wenn die Drehzahl bzw. die Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105 steigt. Andererseits kann ein Druckzylinder 202 eingerichtet sein, das verfügbare Volumen des Reifens 106 zu erhöhen, und damit den Reifendruck zu reduzieren, wenn die Drehzahl bzw. die Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105 sinkt.
  • 3a bis 3c zeigen einen beispielhaften Druckzylinder 202 in unterschiedlichen Betriebszuständen, insbesondere bei Stillstand des Rades, ohne Reduzierung des Reifenvolumens (3a), bei einer maximalen Reduzierung des Reifenvolumens (3b), und bei einer mittleren Reduzierung des Reifenvolumens (3c).
  • Der Druckzylinder 102 umfasst eine Zylinderwand 301, die einen Kolben 303 umschließt, wobei der Kolben 303 entlang der Längs-bzw. Höhenachse 308 des Druckzylinders 102 bewegbar ist, und dabei den Hohlraum des Druckzylinders 102 in einen ersten Raum 302, der dem Hohlraum 201 des Reifens 106 zugewandt ist, und einen zweiten Raum 307, der von dem Hohlraum 201 des Reifens 106 abgewandt ist, unterteilt. Dabei kann der Kolben 303 ausgebildet sein, durch Verwendung einer Dichtung 304, die beiden Räume 302, 307 luftdicht voneinander zu trennen.
  • Durch eine Bewegung des Kolbens 303 zu dem Hohlraum 201 des Reifens 106 hin, wird der erste Raum 302 verkleinert und der zweite Raum 307 vergrößert. Durch eine Bewegung des Kolbens 303 von dem Hohlraum 201 des Reifens 106 weg, wird der erste Raum 302 vergrößert und der zweite Raum 307 verkleinert.
  • Das Reifenvolumen, welches der Luft in dem Reifen 106 als Platz zur Verfügung steht, setzt sich aus dem Hohlraum 201 des Reifens 106 und dem ersten Raum 302 der ein oder mehreren Druckzylinder 202 des Rades 105 zusammen. Durch eine Verkleinerung des ersten Raums 302 von zumindest einem Druckzylinder 202 wird somit auch das Reifenvolumen verkleinert, das der Luft in dem Reifen 106 zur Verfügung steht. Als Folge daraus wird der Reifendruck erhöht. Andererseits wird durch eine Vergrößerung des ersten Raums 302 von zumindest einem Druckzylinder 202 das Reifenvolumen vergrößert, das der Luft in dem Reifen 106 zur Verfügung steht. Als Folge daraus wird der Reifendruck reduziert. Durch die Bewegung des Kolbens 303 innerhalb eines Druckzylinders 202 kann somit der Reifendruck des Reifens 106 verändert werden.
  • Wie in 2 dargestellt, können die ein oder mehreren Druckzylinder 202 derart an der Felge 107 des Rades 106 angeordnet sein, dass auf die Kolben 303 der ein oder mehreren Druckzylinder 202 eine Zentripetalkraft 312 wirkt, die die Kolben 303 gegen den Luftdruck 313 der Luft im Hohlraum 201 des Reifens 106 nach Außen drückt, wenn sich das Rad 105 dreht. Die Kolben 303 bewegen sich somit aufgrund der einwirkenden Zentripetalkraft 312 automatisch (ohne Verwendung eines Aktors) derart, dass der erste Raum 302 der einzelnen Druckzylinder 202 verkleinert wird, so dass der Luftdruck im Reifen 106 steigt.
  • Die einzelnen Druckzylinder 202 können jeweils eine Feder 305 aufweisen, die ausgebildet ist, eine Federkraft 311 auf den Kolben 303 des Druckzylinders 202 auszuüben, die den Kolben 303 von dem Hohlraum 201 des Reifens 106 wegzieht (durchgezogene Linie in 3c) oder zu dem Hohlraum 201 des Reifens 106 hindrückt (gestrichelte Linie in 3c). Die Feder 305 kann eine mechanische Feder umfassen (wie in den 3a bis 3c dargestellt). Alternativ oder ergänzend kann die Feder 305 eine Luftfeder umfassen, die durch Luft im zweiten Raum 307 des jeweiligen Druckzylinders 202 gebildet wird.
  • Es stellt sich somit in den einzelnen Druckzylindern 202 des Rades 105 an den jeweiligen Kolben 303 ein Kräftegleichgewicht aus der Zentripetalkraft 312, der durch die Luft im Hohlraum 201 des Reifens 106 bewirkten Luftdruck-Kraft 313 und ggf. der Federkraft 311 aus. Dabei ist die Zentripetalkraft 312 abhängig von der Drehzahl des Rades 105 bzw. von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Insbesondere steigt die Zentripetalkraft 312 mit steigender Drehzahl des Rades 105 an, und erhöht somit die Luftdruck-Kraft 313 und folglich den Luftdruck in dem Reifen 106.
  • Es wird somit ein Fahrzeug 100 bzw. ein Rad 105 für ein Fahrzeug 100 beschrieben, bei dem (allein) durch die Rotationsbewegung des Rads 105 der Reifendruck mechanisch und geschwindigkeitsabhängig ohne externe Druckzufuhr, insbesondere ohne externe Zufuhr von Luft, angepasst werden kann.
  • Innerhalb des Rades 105 können mehrere Druckzylinder 202 verbaut werden. Ein Druckzylinder 202 kann eine kolbenähnliche Struktur 303 aufweisen, die mit Hilfe einer Feder 305, insbesondere einer Zugfeder, an dem Druckzylinder 202 befestigt ist. Die Feder 305 kann ausgebildet sein, den Kolben 303 in einem bestimmten Ausgangszustand innerhalb des Druckzylinders 202 im Gleichgewicht zu halten. Die Position des Kolbens 303 innerhalb des Druckzylinders 202 hängt dabei von der Masse des Kolbens 303, der Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105 und dem entgegenwirkenden Reifeninnendruck des Reifens 106 ab.
  • Durch die Rotationsbewegung des Reifens 106 fahren die Kolben 303 der einzelnen Druckzylinder 202 ab einer bestimmten Geschwindigkeit automatisch (allein durch Einwirken der Zentripetalkraft 312) aus und drücken die Luft aus den einzelnen Druckzylindern 202 in den Hohlraum 201 des Reifens 106, wodurch der Luftdruck des Reifens 106 erhöht wird. Insbesondere kann so eine geschwindigkeitsabhängige Erhöhung des Reifeninnendrucks zur Reduzierung des Rollwiderstandes des Rades 105 und somit zur Verbesserung der Effizienz des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Dabei kann in effizienter Weise eine rein mechanische Umsetzung eines Druckzylinders 202 mit einem beweglichen Kolben 303 und ggf. mit einer Feder 305 bereitgestellt werden.
  • Der (zweite) Raum 307 unterhalb des Kolbens 303 eines Druckzylinders 202 kann durch eine Ausgleichsöffnung 306 mit dem Umgebungsdruck des Rades 105 verbunden werden. Alternativ kann in einer weiteren Ausprägung das entstehende Vakuum im zweiten Raum 307 als Gegenkraft 311 zum Innendruck des Reifens 106 verwendet werden. Der (erste) Raum 302 oberhalb und der (zweite) Raum 307 unterhalb des Kolbens 303 können mittels einer Dichtung 304 fluiddicht voneinander getrennt sein, um in zuverlässiger Weise die Funktion der Reifeninnendruckerhöhung bei Rotation des Rades 105 zu gewährleisten.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur (automatischen) Anpassung des Reifendrucks eines auf einer Felge 107 eines Rades 105 angeordneten Reifens 106, wobei der Reifen 106 einen mit einem (gasförmigen) Fluid, insbesondere mit Luft, gefüllten Hohlraum 201 umschließt. Das Verfahren 400 kann durch die in diesem Dokument beschriebene Felge 107 und/oder durch den in diesem Dokument beschriebenen Druckzylinder 202 ausgeführt werden. Das Verfahren 400 kann darauf ausgelegt zu sein, bei einer Erhöhung der Drehzahl bzw. der Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105 automatisch den Reifendruck zu erhöhen, und/oder bei einer Reduzierung der Drehzahl bzw. der Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105 automatisch den Reifendruck zu reduzieren. So können die Energieeffizienz und/oder der Fahrkomfort eines Fahrzeugs 100, das das Rad 105 aufweist, erhöht werden.
  • Das Verfahren 400 umfasst das Reduzieren 401 des für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens 106 mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105. Das für das Fluid zur Verfügung stehende Volumen des Reifens 106 kann dabei den Hohlraum 201 zwischen dem Reifen 106 und der Felge 107 und die ersten Räume 302 von ein oder mehreren Druckzylindern 202 des Rades 105 umfassen, insbesondere sein. Durch die Reduzierung des Volumens des ersten Raumes 302 von zumindest einem Druckzylinder 202 kann das dem Fluid zur Verfügung stehende Volumen des Reifens 106 in zuverlässiger Weise reduziert werden.
  • Das Reduzieren des Volumens der ersten Raumes 302 von zumindest einem Druckzylinder 202 kann durch Bewegen des Kolbens 303 des Druckzylinders 202 bewirkt werden. Der Kolben 303 kann dabei automatisch (ggf. allein) durch Einwirken bzw. durch Änderung der Zentripetalkraft 312 bewegt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Kolben 303 ggf. durch einen elektrischen Motor oder durch eine hydraulische Vorrichtung bewegt werden, um das Volumen des ersten Raumes 302 des Druckzylinders 202 zu reduzieren. Durch das Reduzieren des dem Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens 106 kann in effizienter und zuverlässiger Weise der Reifendruck erhöht werden.
  • Alternativ oder ergänzend kann das Verfahren 400 umfassen, das Erhöhen 402 des für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens 105 mit sinkender Rotationsgeschwindigkeit des Rades 105. Zu diesem Zweck kann in entsprechender Weise das Volumen des ersten Raumes 302 von ein oder mehreren Druckzylindern 202 des Rades 105 erhöht werden. Dies kann wiederum durch die Bewegung des Kolbens 303 erfolgen, wobei die Bewegung des Kolbens 303 automatisch (ggf. allein) durch Reduzieren der Zentripetalkraft 312 (infolge der reduzierten Rotationsgeschwindigkeit) und/oder durch einen elektrisch und/oder hydraulischen Aktor bewirkt werden kann. Durch das Erhöhen des dem Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens 106 kann in effizienter und zuverlässiger Weise der Reifendruck reduziert werden.
  • Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann eine erhöhte Effizienz eines Fahrzeugs 100 durch eine reduzierte Auflagefläche eines Reifens 106 des Fahrzeug 100 auf dem Untergrund bei Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Die beschriebene Konstruktion ist wartungsarm, da keine Schnittstelle zum Fahrwerk des Fahrzeugs 100 benötigt wird. Insbesondere handelt es sich bei dem beschriebenen Rad 105 um ein in sich geschlossenes System. Die in diesem Dokument beschriebene Druckveränderung kann ohne externe Druck- bzw. Luftzufuhr erreicht werden, so dass keine bzw. nur minimale Druckverluste verursacht werden. Ferner ist die in diesem Dokument beschriebene Konstruktion flexibel und variable in Fahrzeugen 100 (z.B. im Motorsport) einsetzbar.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims (11)

  1. Radfelge (107) für ein Rad (105) eines Fahrzeugs (100); wobei - die Felge (107) ausgebildet ist, einen Reifen (106) aufzunehmen, der einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum (201) umschließt; und - die Felge (107) zumindest einen Druckzylinder (202) mit einem innerhalb des Druckzylinders (202) beweglich angeordneten Kolben (303) umfasst, der ausgebildet ist, einen mit dem Hohlraum (201) des Reifens (106) verbundenen ersten Raum (302) des Druckzylinders (202) infolge einer aufgrund einer Rotation des Rades (105) auf den Kolben (303) wirkenden Kraft (312) zu verkleinern, so dass sich ein Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge (107) aufgenommenen Reifen (106) bei Rotation des Rades (105) erhöht.
  2. Radfelge (107) gemäß Anspruch 1, wobei die Kraft (312) eine durch die Rotation des Rades (105) auf den Kolben (303) wirkende Zentripetalkraft umfasst, insbesondere ist.
  3. Radfelge (107) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckzylinder (202) radial an der Felge (107) angeordnet ist, - so dass sich eine Höhenachse (308) des Druckzylinders (202) radial von einer Rotationsachse des Rades (105) weg erstreckt; und/oder - so dass sich der Kolben (303) bei der Rotation des Rades (105) radial von der Rotationsachse des Rades (105) weg bewegt, und damit den ersten Raum (302) des Druckzylinders (202) verkleinert.
  4. Radfelge (107) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckzylinder (202) eine Feder (305) umfasst, die eingerichtet ist, eine Federkraft (311) auf den Kolben (303) zu bewirken, die darauf ausgerichtet ist, den ersten Raum (302) des Druckzylinders (202) zu vergrößern.
  5. Radfelge (107) gemäß Anspruch 4, wobei - die Feder (305) eine mechanische Feder umfasst, die in einem von dem Hohlraum (201) des Reifens (106) abgewandten zweiten Raum (307) des Druckzylinders (202) angeordnet ist; und/oder - die Feder (305) eine Luftfeder in dem zweiten Raum (307) des Druckzylinders (202) umfasst.
  6. Radfelge (107) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kolben (303) des Druckzylinders (202) ausgebildet ist, einen von einer Zylinderwand (301) umschlossenen Hohlraum des Druckzylinders (202) in den ersten Raum (302), der mit dem Hohlraum (201) des Reifens (106) verbunden ist, und in einen zweiten Raum (307), der nicht mit dem Hohlraum (201) des Reifens (106) verbunden ist, zu unterteilen.
  7. Radfelge (107) gemäß Anspruch 6, wobei der Kolben (303), insbesondere durch Verwendung einer Dichtung (304), ausgebildet ist, den ersten Raum (302) fluiddicht von dem zweiten Raum (307) zu trennen.
  8. Radfelge (107) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druckzylinder (202) derart ausgebildet ist, dass - die auf den Kolben (303) wirkende Kraft (312) mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (105) steigt; und/oder - ein Volumen des ersten Raumes (302) mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (105) sinkt; und/oder - aufgrund der Bewegung des Kolbens (303) der Reifendruck des auf der Felge (107) angeordneten Reifens (106) mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (105) steigt.
  9. Radfelge (107) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Felge (107) eine Mehrzahl von Druckzylindern (202) umfasst, die an einer entsprechenden Mehrzahl von Stellen, insbesondere gleichverteilt, entlang eines Umfangs der Felge (107) angeordnet ist.
  10. Rad (105) für ein Fahrzeug (100); wobei das Rad (105) umfasst, - eine Radfelge (107); - einen von der Radfelge (107) aufgenommenen Reifen (106), der einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum (201) umschließt; und - zumindest einen Druckzylinder (202) mit einem innerhalb des Druckzylinders (202) beweglich angeordneten Kolben (303), der ausgebildet ist, einen mit dem Hohlraum (201) des Reifens (106) verbundenen ersten Raum (302) des Druckzylinders (202) infolge einer aufgrund einer Rotation des Rades (105) auf den Kolben (303) wirkenden Kraft (312) zu verkleinern, so dass sich ein Reifendruck des Fluids in dem auf der Felge (107) aufgenommenen Reifen (106) bei Rotation des Rades (105) erhöht.
  11. Verfahren (400) zur Anpassung des Reifendrucks eines auf einer Felge (107) eines Rades (105) angeordneten Reifens (106), der einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum (201) umschließt; wobei das Verfahren (400) umfasst, - Reduzieren (401) eines für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens (106) mit steigender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (105); und/oder - Erhöhen (402) des für das Fluid zur Verfügung stehenden Volumens des Reifens (106) mit sinkender Rotationsgeschwindigkeit des Rades (105).
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