DE102021004881A1

DE102021004881A1 - Wheel for a passenger car

Info

Publication number: DE102021004881A1
Application number: DE102021004881.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Hummel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2021-09-28
Filing date: 2021-09-28
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rad (10) für einen Personenkraftwagen, mit einer Radeinheit (22), welche einen zentralen Befestigungsbereich (12), mittels welchem das Rad (10) drehfest mit einer Radnabe des Personenkraftwagens verbindbar ist, eine äußere Felge (16), auf welche ein Reifen des Personenkraftwagens aufziehbar ist, einen in radialer Richtung des Rades (10) zwischen dem Befestigungsbereich (12) und der Felge (16) angeordneten Verbindungsbereich (20) aufweist, über welchen der Befestigungsbereich (12) mit der Felge (16) verbunden ist. Vorgesehen sind wenigstens ein elastisch verformbares Abdeckelement (26) und ein an der Radeinheit (22) gehaltener Aktor (30), mittels welchem das Abdeckelement (26) relativ zu der Radeinheit (22) aktiv elastisch verformbar und dadurch aus einem ersten Zustand (R) in einen zweiten Zustand (V) überführbar ist, wobei in einem der Zustände (R, V) wenigstens eine von Luft durchströmbare Durchströmöffnung (L) mittels des Abdeckelements (26) verschlossen und in dem anderen Zustand (V, R) die Durchströmöffnung (L) freigegeben ist.The invention relates to a wheel (10) for a passenger car, with a wheel unit (22) which has a central fastening area (12) by means of which the wheel (10) can be connected non-rotatably to a wheel hub of the passenger car, an outer rim (16), on which a tire of the passenger vehicle can be pulled, has a connection area (20) arranged in the radial direction of the wheel (10) between the fastening area (12) and the rim (16), via which the fastening area (12) with the rim (16) connected is. At least one elastically deformable cover element (26) and an actuator (30) held on the wheel unit (22), by means of which the cover element (26) can be actively elastically deformed relative to the wheel unit (22) and thus from a first state (R), are provided. can be converted into a second state (V), wherein in one of the states (R, V) at least one throughflow opening (L) through which air can flow is closed by means of the cover element (26) and in the other state (V, R) the throughflow opening (L ) is released.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rad für einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a wheel for a passenger car according to the preamble of claim 1.

Ein solches Rad für einen Personenkraftwagen ist beispielsweise bereits der DE 33 21 750 C2 als bekannt zu entnehmen. Das Rad weist eine Radeinheit auf, die einen zentralen Befestigungsbereich aufweist, mittels welchem das Rad drehfest mit einer Radnabe des Personenkraftwagens verbindbar ist. Des Weiteren weist die Radeinheit eine äußere Felge auf, auf welche ein Reifen des Personenkraftwagens aufgezogen und dadurch an dem Rad befestigt werden kann. Außerdem weist die Radeinheit einen Verbindungsbereich auf, welcher in radialer Richtung des Rads zwischen dem Befestigungsbereich und der Felge angeordnet ist. Über den Verbindungsbereich ist der Befestigungsbereich mit der Felge verbunden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Felgen, der Verbindungsbereich und der zentrale Befestigungsbereich einstückig miteinander ausgebildet sind. Des Weiteren ist aus der DE 10 2015 223 386 A1 ein Fahrzeugrad bekannt. Des Weiteren offenbart die DE 10 2011 016 535 B3 ein Fahrzeugrad.Such a wheel for a passenger car is, for example, already the DE 33 21 750 C2 as known. The wheel has a wheel unit which has a central fastening area by means of which the wheel can be connected in a rotationally fixed manner to a wheel hub of the passenger vehicle. Furthermore, the wheel unit has an outer rim on which a tire of the passenger vehicle can be pulled and thereby fastened to the wheel. In addition, the wheel unit has a connection area which is arranged in the radial direction of the wheel between the fastening area and the rim. The fastening area is connected to the rim via the connection area. In particular, it is conceivable that the rims, the connecting area and the central fastening area are formed in one piece with one another. Furthermore, from the DE 10 2015 223 386 A1 a vehicle wheel known. Furthermore, the DE 10 2011 016 535 B3 a vehicle wheel.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass sowohl eine besonders vorteilhafte Aerodynamik in Verbindung mit veränderlichen Öffnungsquerschnitten mit dem Ziel einer bedarfsgerechten Kühlluftzufuhr zur Bremse realisiert werden kann.The object of the present invention is to further develop a wheel of the type mentioned at the outset in such a way that particularly advantageous aerodynamics can be achieved in conjunction with variable opening cross-sections with the aim of supplying cooling air to the brake as required.

Diese Aufgabe wird durch ein Rad mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a wheel with the features of claim 1. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Rad der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sowohl eine besonders vorteilhafte Aerodynamik in Verbindung mit veränderlichen Öffnungsquerschnitten mit dem Ziel einer bedarfsgerechten Kühlluftzufuhr zur Bremse realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Rad ein insbesondere separat von der Radeinheit ausgebildetes und beispielsweise aus Kunststoff gebildetes, elastisch verformbares Abdeckelement aufweist, mittels welchem beispielsweise die Radeinheit auf ihrer in axialer Richtung des Rades nach außen weisenden Außenseite zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, überdeckt und somit abgedeckt ist.In order to further develop a wheel of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that both particularly advantageous aerodynamics in connection with variable opening cross-sections with the aim of a needs-based supply of cooling air to the brake, it is provided according to the invention that the wheel is in particular separate from the Has an elastically deformable cover element made of a wheel unit and, for example, made of plastic, by means of which, for example, the wheel unit is at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely covered on its outer side pointing outwards in the axial direction of the wheel and thus is covered.

Des Weiteren weist das Rad einen an der Radeinheit, insbesondere an dem Befestigungsbereich, vorzugsweise zerstörungsfrei lösbar gehaltenen Aktor auf, mittels welchem das Abdeckelement relativ zu der Radeinheit aktiv elastisch verformbar und dadurch aus einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand überführbar ist. In einem der Zustände, insbesondere in dem ersten Zustand, ist wenigstens eine von Luft durchströmbare Durchströmöffnung, insbesondere zwischen dem Abdeckelement und der Radeinheit, mittels des Abdeckelements verschlossen. In dem anderen Zustand, insbesondere in dem zweiten Zustand, gibt das Abdeckelement die Durchströmöffnung frei. Beispielsweise ist es denkbar, dass mittels des Aktors das Abdeckelement relativ zu der Radeinheit aktiv elastisch verformbar und dadurch aus dem die wenigstens eine von Luft durchströmbare Durchströmöffnung, insbesondere zwischen dem Abdeckelement und der Radeinheit, verschließenden, ersten Zustand in den die Durchströmöffnung freigebenden, zweiten Zustand überführbar ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels des Aktors das Abdeckelement entgegen dessen Rückstellkräfte relativ zu der Radeinheit aktiv elastisch verformbar und dadurch aus dem die durchströmbare Durchströmöffnung verschließenden, ersten Zustand in den die Durchströmöffnung freigebenden, zweiten Zustand überführbar ist, von welchem das Abdeckelement beispielsweise aufgrund seiner Rückstellkräfte selbstständig in den ersten Zustand zurückkehrt.Furthermore, the wheel has an actuator which is held on the wheel unit, in particular on the fastening area, preferably in a non-destructive releasable manner, by means of which the cover element can be actively elastically deformed relative to the wheel unit and can thus be transferred from a first state to a second state. In one of the states, in particular in the first state, at least one throughflow opening through which air can flow, in particular between the cover element and the wheel unit, is closed by means of the cover element. In the other state, in particular in the second state, the cover element releases the throughflow opening. For example, it is conceivable that, by means of the actuator, the cover element can be actively elastically deformed relative to the wheel unit and thereby from the first state, which closes the at least one air-flow opening, in particular between the cover element and the wheel unit, into the second state, which releases the flow opening is transferable. In particular, it can be provided that, by means of the actuator, the cover element can be actively elastically deformed against its restoring forces relative to the wheel unit and can thereby be transferred from the first state, which closes the flow-through opening, to the second state, which releases the flow-through opening, from which the cover element can, for example, due to its Restoring forces automatically return to the first state.

Da das Abdeckelement elastisch verformbar und in dem zweiten Zustand elastisch verformt ist, können beispielsweise in dem zweiten Zustand in dem Abdeckelement die genannten, auch als Federkräfte bezeichneten Rückstellkräfte wirken, entgegen derer das Abdeckelement mittels des Aktors aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand überführbar und in dem zweiten Zustand gehalten ist, insbesondere dadurch, dass der Aktor auf das Abdeckelement eine Betätigungskraft ausübt. Übt der Aktor die Betätigungskraft nicht mehr auf das Abdeckelement aus, so federt das Abdeckelement aufgrund der Rückstellkräfte selbstständig aus dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zurück, ohne dass hierfür der Aktor aktiv aus das Abdeckelement einwirkt oder einwirken müsste. Es sind jedoch auch Varianten ohne Rückstellkraft im elastischen Abdeckelement denkbar, das heißt der auch als Aktuator bezeichnete Aktor gibt die Bewegung an ein dauerhaft elastisches Bauteil in Form des Abdeckelements, welches z.B. aus Kunststoff sein kann, weiter. Das Bauteil wird somit beispielsweise stets zwangsverformt und hat keine eigene Rückstellkraft.Since the cover element is elastically deformable and is elastically deformed in the second state, the aforementioned restoring forces, also known as spring forces, can act in the cover element, for example, in the second state, against which the cover element can be transferred from the first state to the second state by means of the actuator and is held in the second state, in particular in that the actuator exerts an actuating force on the cover element. If the actuator no longer exerts the actuating force on the cover element, the cover element springs back automatically from the second state to the first state due to the restoring forces, without the actuator acting or having to act actively from the cover element. However, variants without a restoring force in the elastic cover element are also conceivable, i.e. the actuator, also known as an actuator, transfers the movement to a permanently elastic component in the form of the cover element, which can be made of plastic, for example. The component is thus always forcibly deformed, for example, and has no restoring force of its own.

Durch Überführen des Abdeckelements aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand kann die beispielsweise als Schlitz ausgebildete Durchströmöffnung zwischen dem Abdeckelement und der Radeinheit, insbesondere der Felge, freigegeben werden. Insbesondere kann durch das Verformen des Abdeckelements und somit durch Überführen des Abdeckelements aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand des Abdeckelements dessen Wölbung geändert und dadurch der Schlitz freigegeben werden. Das Abdeckelement vereint somit eine Abdeckung der Radeinheit und die Rückstellkräfte zum Rückstellen des Abdeckelements in einem Element vereint, wodurch die Komplexität des Rades gering gehalten werden kann.By transferring the cover element from the first state to the second state, the throughflow opening, designed for example as a slot, between the cover element and the Wheel unit, in particular the rim, are released. In particular, by deforming the cover element and thus by transferring the cover element from the first state to the second state of the cover element, its curvature can be changed and the slot can thereby be released. The cover element thus combines a cover of the wheel unit and the restoring forces for restoring the cover element combined in one element, whereby the complexity of the wheel can be kept low.

Insbesondere ist durch elastisches Verformen des Abdeckelement die Wölbung des Abdeckelements zumindest auf einer in axialer Richtung des Rads nach außen weisenden und somit von der Außenseite abgewandten Seite des Abdeckelements veränderbar ist. Unter dem Merkmal, dass das Abdeckelement relativ zu dem Verbindungsbereich elastisch verformbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass der Aktor das Abdeckelement elastisch verformen kann, wodurch zumindest ein Teilbereich des Abdeckelements relativ zu dem Verbindungsbereich bewegbar ist beziehungsweise bewegt wird.In particular, by elastic deformation of the cover element, the curvature of the cover element can be changed at least on one side of the cover element pointing outward in the axial direction of the wheel and thus facing away from the outside. The feature that the cover element is elastically deformable relative to the connection area is to be understood in particular that the actuator can elastically deform the cover element, whereby at least a partial area of the cover element is movable or is moved relative to the connection area.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist also die grundsätzliche Verwendung von wenigstens einem oder mehreren elastischen Materialien in Form des wenigstens einen Abdeckelements oder mehrerer Abdeckelemente mit oder ohne Rückstellkraft, welche durch einen Aktuator bewegt werden kann oder können, unabhängig davon das Abdeckelement (elastisches Material) ein einzelnes, großes Bauteil ist, oder ob mehrere Bauteile beziehungsweise Abdeckelemente vorgesehen sind, insbesondere auch vorzugsweise unabhängig von dessen oder deren Anordnung an der Radeinheit,The idea on which the invention is based is therefore the basic use of at least one or more elastic materials in the form of the at least one cover element or several cover elements with or without restoring force, which can or can be moved by an actuator, regardless of the cover element (elastic material) is a single, large component, or whether several components or cover elements are provided, in particular also preferably independently of its or their arrangement on the wheel unit,

Der zentrale Befestigungsbereich wird auch als Zentralelement bezeichnet, an welchem der Aktor gehalten, das heißt befestigt sein kann. Der Aktor kann zumindest teilweise in dem Befestigungsbereich aufgenommen sein. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Abdeckelement eine großflächige, aerodynamische Abdeckung ist, mittels welcher unerwünschte Luftverwirbelungen zumindest besonders gering gehalten werden können. Außerdem kann durch elastisches Verformen des Abdeckelements die Wölbung des Abdeckelements bedarfsgerecht eingestellt werden, sodass eine besonders vorteilhafte Aerodynamik darstellbar ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen vermeidet die Erfindung, einzelne, bewegliche Elemente oder eine übermäßig große Anzahl an solchen einzelnen, beweglichen Elementen wie beispielsweise Gelenken, Bewegungslagern usw. verwenden zu müssen. Außerdem kann durch die Erfindung eine auch als Funktionstrennung bezeichnete Trennung von Funktionalitäten realisiert werden. Eine erste der Funktionalitäten ist eine Tragstruktur des Rads, dessen Tragstruktur beispielsweise den Befestigungsbereich, den Verbindungsbereich und die Felge umfasst. Eine zweite der Funktionalitäten ist beispielsweise der auch als Aktorik oder Aktuatorik bezeichnete Aktor, mittels welchem das Abdeckelement verformbar ist. Da das Abdeckelement mittels des Aktors aktiv verformbar ist, ist das Abdeckelement eine aktive Aerodynamik oder ein aktives Aerodynamikelement, sodass eine aktive Aerodynamik des Rads realisiert werden kann. Eine dritte der Funktionalitäten ist das Abdeckelement, welches durch elastisches Verformen des Abdeckelements zumindest in dem genannten Teilbereich relativ zu dem Verbindungsbereich, relativ zu dem Befestigungsbereich und relativ zu der Felge bewegbar ist. Das Abdeckelement ist somit ein bewegliches Element, welches im Vergleich zu herkömmlichen Elementen auf besonders einfache Weise bewegt werden kann, um eine vorteilhafte Aerodynamik zu realisieren.The central fastening area is also referred to as a central element on which the actuator can be held, that is to say fastened. The actuator can be at least partially accommodated in the fastening area. Furthermore, it is preferably provided that the cover element is a large-area, aerodynamic cover, by means of which undesired air turbulence can be kept at least particularly low. In addition, the curvature of the cover element can be adjusted as required by elastic deformation of the cover element, so that particularly advantageous aerodynamics can be achieved. Compared to conventional solutions, the invention avoids having to use individual, movable elements or an excessively large number of such individual, movable elements such as joints, movement bearings, etc. In addition, a separation of functionalities, also referred to as separation of functions, can be implemented by the invention. A first of the functionalities is a support structure of the wheel, the support structure of which includes, for example, the fastening area, the connection area and the rim. A second of the functionalities is, for example, the actuator, also referred to as an actuator system, by means of which the cover element can be deformed. Since the cover element can be actively deformed by means of the actuator, the cover element is an active aerodynamics or an active aerodynamics element, so that an active aerodynamics of the wheel can be implemented. A third of the functionalities is the cover element, which can be moved relative to the connection area, relative to the fastening area and relative to the rim, by elastic deformation of the cover element, at least in the mentioned sub-area. The cover element is thus a movable element which, compared to conventional elements, can be moved in a particularly simple manner in order to achieve advantageous aerodynamics.

Vorzugsweise ist das Abdeckelement einstückig, das heißt einteilig ausgebildet. Beispielsweise ist das Abdeckelement eine insbesondere ganz oder lediglich teilweise geschlossene Scheibe, um eine vorteilhaft großflächige Abdeckung des Verbindungsbereichs zu realisieren. Beispielsweise ist das Abdeckelement aus einem Material mit geringer Elastizität gebildet. Vorzugsweise ist das Abdeckelement an sich eigensteif, das heißt formstabil, sodass es selbst oder alleine seine Grundform stabil behalten kann und sich beispielsweise durch Zentrifugalkräfte nicht verformt. Jedoch ist das Abdeckelement vorzugsweise in wenigstens eine vorgesehene Richtung elastisch, in die das Abdeckelement mittels des Aktors verformt wird, um das Abdeckelement aus dem ersten Zustand in den zweiten Zustand zu berführen, mit oder ohne Rückstellkraft. In einem auch als Ausgangszustand bezeichneten Ruhezustand des Abdeckelements deckt das Abdeckelement beispielsweise den Verbindungsbereich und vorzugsweise auch die Felge insbesondere bis zu deren Außenhorn oder aber weniger weit ab. Beispielsweise ist das Abdeckelement in dem Ruhezustand auf der genannten Seite konvex ausgeformt, das heißt konvex gewölbt. Alternativ ist es denkbar, dass das Abdeckelement im Ruhezustand zumindest auf der genannten Seite konkav gewölbt oder eben, das heißt plan ist. Somit kann im Ruhezustand eine besonders vorteilhafte Aerodynamik realisiert werden. Oder es kann im Ruhezustand der maximale Öffnungsquerschnitt erreicht werden.The cover element is preferably formed in one piece, that is to say in one piece. For example, the cover element is, in particular, a completely or only partially closed disk in order to realize an advantageously large-area covering of the connection area. For example, the cover element is formed from a material with low elasticity. The cover element is preferably inherently rigid, that is to say dimensionally stable, so that it can keep its basic shape in a stable manner by itself or on its own and is not deformed, for example, by centrifugal forces. However, the cover element is preferably elastic in at least one intended direction in which the cover element is deformed by means of the actuator in order to transfer the cover element from the first state to the second state, with or without a restoring force. In an idle state of the cover element, also referred to as the initial state, the cover element covers, for example, the connection area and preferably also the rim, in particular up to its outer flange or to a lesser extent. For example, the cover element has a convex shape on the named side in the rest state, that is to say it is convexly curved. Alternatively, it is conceivable that the cover element, in the rest state, is concavely curved or flat, that is to say planar, at least on the named side. In this way, particularly advantageous aerodynamics can be achieved in the idle state. Or the maximum opening cross-section can be achieved in the idle state.

Beispielsweise ist das Abdeckelement zentral an dem Befestigungsbereich und/oder auf halbem Durchmesser des Rads an dem Verbindungsbereich fixiert und/oder abgestützt. Der Aktor ist dabei eine zentrale Aktuatorik, mittels welcher die Wölbung des beispielsweise als Scheibe ausgebildeten Abdeckelements geändert werden kann, beispielsweise ausgehend von konvex hin zu konkav. Beispielsweise stützt sich das Abdeckelement auf halbem Durchmesser des Rads über wenigstens ein oder mehrere, auch als Stützelemente bezeichnete Abstützelemente an dem Verbindungsbereich und dabei beispielsweise an der Außenseite, insbesondere direkt, ab. Wird somit beispielsweise das Abdeckelement von konvex zu konkav gewölbt, so gibt hierdurch das Abdeckelement an dem Außenhorn einen beispielsweise in Umfangsrichtung des Rads vollständig umlaufenden Lüftungsspalt frei. In der Folge kann Luft zwischen dem Abdeckelement und/oder zwischen dem Abdeckelement und dem Verbindungsbereich hindurchströmen und in der Folge beispielsweise über wenigstens eine oder mehrere Durchgangsöffnungen des Verbindungsbereichs zu einer beispielsweise als Scheibenbremse ausgebildeten Bremse des Personenkraftwagens strömen, dessen Bremse beispielsweise in axialer Richtung des Rads auf einer in axialer Richtung des Rads von dem Abdeckelement abgewandten Rückseite des Verbindungsbereichs angeordnet ist. Somit kann eine vorteilhafte Versorgung der Bremse mit Luft gewährleistet werden. Durch etwaig vorgesehene, beispielsweise radiale Luftleitelemente insbesondere auf einer in axialer Richtung des Rads von der Außenseite abgewandten und dem Verbindungsbereich zugewandten Innenseite des Abdeckelements kann ein Ventilationseffekt insbesondere dann realisiert werden, wenn sich das Rad dreht, wodurch beispielsweise die Luft besonders vorteilhaft geleitet und/oder gefördert werden kann, insbesondere durch die Durchgangsöffnungen des Verbindungsbereich hindurch und/oder zu der Bremse. Somit können durch die Erfindung zumindest die folgenden Vorteile realisiert werden:

- vorteilhafte Aerodynamik im Ruhezustand;
- sehr effiziente Position des Luftspalts beziehungsweise eines Lüftungsquerschnitts insbesondere in einem Zustand, in den das Abdeckelement mittels des Aktors und durch elastisches Verformen des Abdeckelements ausgehend von dem Ruhezustand überführbar ist;
- zusätzlicher Ventilationseffekt bei sich drehendem Rad, insbesondere mittels der zuvor genannten Luftleitelemente.

For example, the cover element is fixed and / or supported centrally on the fastening area and / or at half the diameter of the wheel on the connection area. The actuator is a central actuator system, by means of which the curvature of the cover element, for example designed as a disk, can be changed, for example starting from convex to concave. For example, the cover element is supported on half the diameter of the wheel via at least one or more support elements, also referred to as support elements, on the connection area and, for example, on the outside, in particular directly. If, for example, the cover element is arched from convex to concave, the cover element on the outer horn thereby exposes a ventilation gap that runs completely around the circumference of the wheel, for example. As a result, air can flow through between the cover element and / or between the cover element and the connecting area and subsequently, for example, flow via at least one or more through openings in the connecting area to a brake of the passenger vehicle, which is designed as a disc brake, for example, the brake of which, for example, in the axial direction of the wheel is arranged on a rear side of the connection region facing away from the cover element in the axial direction of the wheel. In this way, an advantageous supply of air to the brake can be guaranteed. Any provided, for example radial air guiding elements, in particular on an inner side of the cover element facing away from the outside in the axial direction of the wheel and facing the connection area, can achieve a ventilation effect in particular when the wheel is rotating, whereby, for example, the air is guided and / or particularly advantageously can be promoted, in particular through the through openings of the connection area and / or to the brake. Thus, at least the following advantages can be realized by the invention:

- advantageous aerodynamics when at rest;
very efficient position of the air gap or a ventilation cross-section, in particular in a state into which the cover element can be transferred from the idle state by means of the actuator and by elastic deformation of the cover element;
- Additional ventilation effect when the wheel is turning, in particular by means of the aforementioned air guide elements.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or on their own, without the To leave the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Längsschnittansicht eines Rads für einen Personenkraftwagen.In the single figure, the drawing shows a schematic longitudinal sectional view of a wheel for a passenger car.

Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Längsschnittansicht ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Rad für einen Personenkraftwagen. Das Rad 10 weist einen auch als Zentralelement bezeichneten, zentralen Befestigungsbereich 12 auf, mittels welchem das Rad 10 drehfest mit einer Radnabe des Personenkraftwagens verbindbar ist. Hierzu weist der zentrale Befestigungsbereich 12 Schrauböffnungen 14 auf, welche als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind. Durch die Schrauböffnungen 14 können Radschrauben durchgesteckt werden, um mittels der Radschrauben den zentralen Befestigungsbereich 12 und somit das Rad 10 insgesamt drehfest mit der Radnabe zu verbinden. Das Rad 10 weist außerdem eine äußere Felge 16 auf, auf welche ein Reifen des Personenkraftwagens aufgezogen werden kann, um dadurch den Reifen mit dem Rad 10 zu verbinden. Die Felge 16 weist dabei ein auch als Felgenhorn bezeichnetes Außenhorn 18 auf. Des Weiteren weist das Rad 10 einen in radialer Richtung des Rads 10 zwischen dem Befestigungsbereich 12 und der Felge 16 angeordneten Verbindungsbereich 20 auf, über welchen der zentrale Befestigungsbereich 12 mit der Felge 16 verbunden ist. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Befestigungsbereich 12, die Felge 16 und der Verbindungsbereich 20 einstückig miteinander ausgebildet. Der Befestigungsbereich 12, die Felge 16 und der Verbindungsbereich 20 sind Bestandteile einer Radeinheit 22, welche bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Radeinheit 22 durch Gießen oder Schmieden hergestellt. Unter dem Merkmal, dass mittels des Befestigungsbereichs 12 das Rad 10 drehfest mit der Radnabe verbindbar ist, ist zu verstehen, dass zumindest die Radeinheit 22 mittels des Befestigungsbereichs 12 drehfest mit der Radnabe verbindbar ist.The single FIGURE shows, in a schematic longitudinal sectional view, a wheel designated as a whole by 10 for a passenger car. The wheel 10 has a central fastening area, also referred to as a central element 12th by means of which the wheel 10 is rotatably connectable to a wheel hub of the passenger car. The central fastening area 12th Screw holes 14th on, which are designed as through openings. Through the screw openings 14th wheel bolts can be pushed through to open the central fastening area by means of the wheel bolts 12th and thus the wheel 10 to be connected to the wheel hub in a rotationally fixed manner. The wheel 10 also has an outer rim 16 on which a tire of the passenger car can be fitted to thereby the tire with the wheel 10 connect to. The rim 16 has an outer flange, also known as a rim flange 18th on. Furthermore, the wheel 10 one in the radial direction of the wheel 10 between the fastening area 12th and the rim 16 arranged connection area 20th on over which the central fastening area 12th with the rim 16 connected is. In the embodiment shown in the figure, the fastening area 12th who have favourited the rim 16 and the connection area 20th integrally formed with each other. The attachment area 12th who have favourited the rim 16 and the connection area 20th are components of a wheel unit 22nd , which is formed in one piece in the embodiment shown in the figure. For example, is the wheel unit 22nd manufactured by casting or forging. Under the feature that by means of the fastening area 12th the wheel 10 Can be connected non-rotatably to the wheel hub, it is to be understood that at least the wheel unit 22nd by means of the fastening area 12th is rotatably connectable to the wheel hub.

Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Verbindungsbereich 20 mehrere, in um die axiale Richtung des Rads 10 verlaufender Umfangsrichtung des Rads 10 aufeinanderfolgend und somit voneinander beabstandet angeordnete, radiale Speichen 24 auf. Die jeweilige Speiche 24 erstreckt sich in radialer Richtung des Rads 10 nach außen hin von dem Befestigungsbereich 12 weg und hin zu der Felge 16, insbesondere derart, dass die jeweilige Speiche 24 an dem Befestigungsbereich 12 beginnt und an der Felge 16 endet. Da die Speichen 24 in Umfangsrichtung des Rads 10 voneinander beabstandet angeordnet sind, sind zwischen den Speichen 24 Durchgangsöffnungen des Verbindungsbereichs 20 angeordnet, wobei die Durchgangsöffnungen von Luft durchströmbar sind.In the embodiment shown in the figure, the connection area 20th several, in around the axial direction of the wheel 10 running circumferential direction of the wheel 10 radial spokes arranged one after the other and thus spaced apart from one another 24 on. The respective spoke 24 extends in the radial direction of the wheel 10 outwards from the attachment area 12th away and towards the rim 16 , in particular such that the respective spoke 24 at the attachment area 12th starts and on the rim 16 ends. As the spokes 24 in the circumferential direction of the wheel 10 spaced apart are between the spokes 24 Through openings of the connection area 20th arranged, wherein the passage openings can be flowed through by air.

Um nun eine besonders vorteilhafte Aerodynamik realisieren zu können, weist das Rad 10 ein vorliegend separat von der Radeinheit 22 ausgebildetes und an der Radeinheit 22 zumindest mittelbar gehaltenes und elastisch verformbares Abdeckelement 26 auf, welches vorzugsweise einteilig, das heißt einstückig ausgebildet ist. In der Fig. ist ein mit R bezeichneter Ruhezustand als erster Zustand des Abdeckelements 26 gezeigt, wobei der Ruhezustand R auch als Ausgangszustand bezeichnet wird. Außerdem ist in der Fig. ein mit V bezeichneter Verformungszustand als zweiter Zustand des Abdeckelements 26 gezeigt, wobei der Verformungszustand V auch als geöffneter Zustand des Abdeckelements 26 bezeichnet wird. In dem Verformungszustand V ist das Abdeckelement 26 gegenüber dem Ruhezustand R stärker elastisch verformt und insbesondere elastisch verformt gehalten. Mittels des Abdeckelements 26 ist der Verbindungsbereich 20 auf seiner in axialer Richtung des Rads 10 nach außen weisenden und somit dem Abdeckelement 26 zugewandten Außenseite 28 zumindest überwiegend, das heißt zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig überdeckt und somit abgedeckt.In order to be able to realize particularly advantageous aerodynamics, the wheel 10 one here separate from the wheel unit 22nd trained and on the wheel unit 22nd at least indirectly held and elastically deformable cover element 26th on, which is preferably formed in one piece, that is, in one piece. In the figure, a state of rest denoted by R is the first state of the cover element 26th shown, where the rest state R is also referred to as the initial state. In addition, a deformation state denoted by V is shown in the figure as the second state of the cover member 26th shown, the deformation state V also as the open state of the cover element 26th referred to as. The cover element is in the deformation state V 26th compared to the state of rest R more elastically deformed and held in particular elastically deformed. By means of the cover element 26th is the connection area 20th on its in the axial direction of the wheel 10 facing outwards and thus the cover element 26th facing outside 28 at least predominantly, that is to say at least more than half or completely covered and thus covered.

Das Rad 10 weist außerdem einen an dem Befestigungsbereich 12 und somit an der Radeinheit 22 gehaltenen Aktor 30 auf, mittels welchem das Abdeckelement 26 relativ zu dem Verbindungsbereich 20 aktiv elastisch verformbar ist, wodurch eine Wölbung W des Abdeckelements 26 zumindest auf einer in axialer Richtung des Rads 10 von der Außenseite 28 abgewandten Seite S des Abdeckelements 26 veränderbar ist. Mittels des Aktors 30 ist das Abdeckelement 26 entgegen dessen Rückstellkräfte relativ zu der Radeinheit 22 aktiv elastisch verformbar und dadurch aus dem ersten, wenigstens eine von Luft durchströmbare und vorliegend als Luftspalt L ausgebildete Durchströmöffnung zwischen dem Abdeckelement 26 und der Radeinheit 22 verschließenden, ersten Zustand in den den Luftspalt L freigebenden, zweiten Zustand V überführbar, von welchem das Abdeckelement 26 aufgrund seiner Rückstellkräfte selbstständig in den ersten Zustand R zurückkehrt.The wheel 10 also has one on the attachment area 12th and thus on the wheel unit 22nd held actuator 30th on, by means of which the cover element 26th relative to the connection area 20th is actively elastically deformable, whereby a curvature W of the cover element 26th at least one in the axial direction of the wheel 10 from the outside 28 remote side S of the cover element 26th is changeable. By means of the actuator 30th is the cover element 26th contrary to its restoring forces relative to the wheel unit 22nd actively elastically deformable and thereby from the first, at least one throughflow opening through which air can flow and in the present case designed as an air gap L between the cover element 26th and the wheel unit 22nd closing, first state can be converted into the second state V releasing the air gap L, from which the cover element 26th automatically returns to the first state R due to its restoring forces.

Aus der Fig. ist erkennbar, dass in dem Ruhezustand R die Wölbung W konvex ist. Mit anderen Worten ist das Abdeckelement 26 im Ruhezustand R auf der Seite S konvex gewölbt und somit von der Außenseite 28 weggewölbt. In dem Verformungszustand V ist die Wölbung W konkav. Mit anderen Worten ist das Abdeckelement 26 in dem Verformungszustand V gegenüber dem Ruhezustand R derart mittels des Aktors 30 verformt und verformt gehalten, dass das Abdeckelement 26 auf seiner Seite S konkav gewölbt und somit zu der Außenseite 28 hin gewölbt ist. Um den Aktor 30 bauraumgünstig anzuordnen, ist der Aktor 30 zumindest teilweise in dem Befestigungsbereich 12, insbesondere in einer beispielsweise als Durchgangsöffnung ausgebildeten Aufnahme 32 des Befestigungsbereichs 12, aufgenommen.It can be seen from the figure that in the state of rest R the curvature W is convex. In other words, is the cover element 26th in the state of rest R on the side S convexly arched and thus from the outside 28 arched away. In the deformation state V, the curvature W is concave. In other words, is the cover element 26th in the deformation state V compared to the rest state R in this way by means of the actuator 30th deformed and kept deformed that the cover element 26th on its side S concave and thus to the outside 28 is arched. To the actuator 30th The actuator is to be arranged in a space-saving manner 30th at least partially in the fastening area 12th , in particular in a receptacle designed, for example, as a through opening 32 of the fastening area 12th , recorded.

In einer anderen Ausführungsform wäre es denkbar, dass zum Beispiel im Ruhezustand R zustand die Wölbung W konkav und in dem Verformungszustand V die Wölbun W konvex ist. Die Fig. zeigt den Ruhezustand R und den Verformungszustand V übertrieben beziehungsweise sehr ausgeprägt, um das Rad 10 und die Verformbarkeit des Abdeckelements 26 zu visualisieren. In Realität ist nicht unbedingt davon auszugehen, dass das auch als Scheibe bezeichnete und/oder beispielsweise als Scheibe ausgebildete Abdeckelement 26, das in der Fig. nur beispielsweise und als eines von vielen möglichen Beispielen eines elastischen Abdeckelements dargestellt ist, wirklich vollständig von konvex zu konkav (oder umgekehrt) verformt werden kann. Viel mehr ist auch davon auszugehen, das nur Veränderungen innerhalb des konkaven Bereich oder innerhalb des konvexen Bereiches oder von Plan zu konkav/konvex oder von konkav-/konkav zu plan realisierbar sind.In another embodiment it would be conceivable, for example, that in the state of rest R the curvature W is concave and in the deformation state V the curvature W is convex. The figure shows the state of rest R and the state of deformation V exaggerated or very pronounced around the wheel 10 and the deformability of the cover element 26th to visualize. In reality, it cannot necessarily be assumed that the cover element, which is also referred to as a disk and / or is designed as a disk, for example 26th , which is shown in the figure only as an example and as one of many possible examples of an elastic cover element, can really be completely deformed from convex to concave (or vice versa). Much more, it is to be assumed that only changes within the concave area or within the convex area or from plan to concave / convex or from concave / concave to plan can be realized.

Von dem Abdeckelement 26, insbesondere von einer in axialer Richtung des Rads 10 zu der Außenseite 28 hinweisenden Innenseite 34 des Abdeckelements 26, stehen auch als Stützelemente bezeichnete Abstützelemente 36 von dem Abdeckelement 26 hin zu der Außenseite 28 und somit dem Verbindungsbereich 20 ab. Beispielsweise sind die Abstützelemente 36 einstückig mit dem Abdeckelement 26 ausgebildet. Die Abstützelemente 36 liegen jeweils direkt an der Außenseite 28 an, wodurch das Abdeckelement 26 über die Abstützelemente 36 an der Außenseite 28 abgestützt ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das jeweilige Abstützelement 36 auf halbem Durchmesser des Rads 10 an der Außenseite 28 direkt anliegt und somit direkt abgestützt ist. Dies ist nur ein Beispiel, die auch als Stützelemente bezeichneten Abstützelemente müssen nicht an der Außenseite 28 der Speiche 24 aufliegen, sie können zwischen den Speichen 24 oder sogar hinter der Speiche 24 zur Auflage kommen. Ebenso muss das Abdeckelement 26 nicht vollflächig über den Speichen 24 liegen, es kann beispielsweise in mehreren Segmenten zwischen den Speichen 24 liegen. Das Abdeckelement 26 muss auch nicht ein einziges Abdeckelement sein, es können mehrere unabhängig voneinander angeordnete und befestigte Elemente beziehungsweise Abdeckelemente sein oder umfassen.From the cover element 26th , in particular one in the axial direction of the wheel 10 to the outside 28 indicative inside 34 of the cover element 26th , are also known as support elements 36 from the cover element 26th towards the outside 28 and thus the connection area 20th away. For example, the support elements 36 integral with the cover element 26th educated. The support elements 36 are each directly on the outside 28 on, whereby the cover element 26th via the support elements 36 on the outside 28 is supported. In particular, it is provided that the respective support element 36 at half the diameter of the wheel 10 on the outside 28 rests directly and is therefore directly supported. This is only one example; the support elements, also referred to as support elements, do not have to be on the outside 28 the spoke 24 they can rest between the spokes 24 or even behind the spoke 24 come to circulation. The cover element must also 26th not over the entire surface of the spokes 24 lie, for example, in several segments between the spokes 24 lie. The cover element 26th also does not have to be a single cover element, it can be or comprise several elements or cover elements that are arranged and fastened independently of one another.

Da der Aktor 30 in radialer Richtung des Rads 10 innenseitig beziehungsweise diesseits der Abstützelemente 36 mit dem Abdeckelement 26 zusammenwirkt, während die Felge 16, insbesondere das Außenhorn 18, in radialer Richtung des Rads 10 jenseits der Abstützelemente 36 angeordnet ist, wird ein äußerer Randbereich RB des Abdeckelements 26 in axialer Richtung des Rads 10 von der Felge 16, insbesondere von dem Außenhorn 18, wegbewegt, wenn das Abdeckelement 26 mittels des Aktors 30 elastisch verformt und dadurch aus dem Ruhezustand R in den Verformungszustand V gebracht, das heißt überführt wird. Hierdurch wird der Luftspalt L zwischen dem Randbereich RB und der Felge 16, insbesondere dem Außenhorn 18, gebildet oder vergrößert, wobei Luft durch den Luftspalt L hindurchströmen kann. Die den Luftspalt durchströmende Luft kann beispielsweise die Durchgangsöffnungen des Verbindungsbereichs 20 durchströmen und somit beispielsweise zu einer Bremse des Personenkraftwagens gelangen, dessen Bremse somit besonders vorteilhaft mit der Luft versorgt werden kann. Tatsächlich kann die Luftströmung in aktuellen Fahrzeugen von der Bremse zum Rad hin sein, d.h. die Bremse wird über die Fahrzeugfront oder den Unterboden mit Luft beaufschlagt, diese streicht an der Bremse vorbei und kann dann allerdings nur durch das Rad (zwischen den Speichen 24) hindurch nach außen. Wenn dieser Weg durch das Rad 10 durch Aeroelemente wie beispielsweise das Abdeckelement 26 versperrt ist bricht der Luftstrom zusammen oder wird zumindest erheblich gehindert, was die, Bremsenkühlung stark vermindert.Because the actuator 30th in the radial direction of the wheel 10 inside or this side of the support elements 36 with the cover element 26th cooperates while the rim 16 , especially the outer horn 18th , in the radial direction of the wheel 10 beyond the support elements 36 is arranged, an outer edge region RB of the cover element 26th in the axial direction of the wheel 10 from the rim 16 , especially from the outer horn 18th , moved away when the cover element 26th by means of the actuator 30th elastically deformed and thereby brought from the state of rest R to the state of deformation V, that is, is transferred. This creates the air gap L between the edge area RB and the rim 16 , especially the outer horn 18th , formed or enlarged, wherein air can flow through the air gap L. The air flowing through the air gap can, for example, be the passage openings of the connecting area 20th flow through and thus reach, for example, a brake of the passenger car, the brake of which can thus be particularly advantageously supplied with the air. In fact, the air flow in current vehicles can be from the brake to the wheel, i.e. the brake is pressurized with air via the front of the vehicle or the underbody, this brushes past the brake and can then only pass through the wheel (between the spokes 24 ) through to the outside. If this way by the wheel 10 through aerospace elements such as the cover element 26th is blocked, the air flow collapses or is at least significantly hindered, which greatly reduces the brake cooling.

Das Abdeckelement 26 an sich ist passiv, kostengünstig und einfach austauschbar. Beispielsweise ist das Abdeckelement 26 als eine insbesondere elastische Turbo-Fan-Scheibe ausgebildet. Hierzu weist beispielsweise das Abdeckelement 26 auf seiner Innenseite 34 Luftleitelemente auf, welche insbesondere dann, wenn sich das Rad 10 und somit das Abdeckelement 26 drehen, die zuvor genannte Luft durch den Luftspalt L hindurchfördern und dabei beispielsweise durch die Durchgangsöffnungen des Verbindungsbereichs 20 hindurchfördern. Dadurch kann die Bremse besonders vorteilhaft mit der Luft versorgt werden, welche als Kühlluft zum Kühlen der Bremse fungieren kann.The cover element 26th in itself is passive, inexpensive and easily exchangeable. For example, the cover element 26th designed as a particularly elastic turbo fan disk. For this purpose, for example, the cover element 26th on its inside 34 Air guiding elements, which especially when the wheel 10 and thus the cover element 26th rotate, convey the aforementioned air through the air gap L and thereby, for example, through the through openings of the connection area 20th convey through. As a result, the brake can be particularly advantageously supplied with the air, which can function as cooling air for cooling the brake.

Der Aktor 30 ist beispielsweise Bestandteil einer zentralen Einheit oder eine zentrale Einheit, wobei die zentrale Einheit den auch als Aktuator bezeichneten Aktor 30, einen Regler und ein Energiemanagementsystem umfassen kann. Beispielsweise ist die Aufnahme 32 eine Zierdeckelaufnahme, in welcher beispielsweise der Aktor 30 verschraubt ist. Hierdurch ist der Aktor 30 zentral angeordnet und vor Schmutz und Bremsenwärme geschützt.The actuator 30th is, for example, part of a central unit or a central unit, the central unit also being the actuator, which is also referred to as an actuator 30th , a controller and an energy management system. For example, the recording is 32 a decorative cover holder, in which, for example, the actuator 30th is screwed. This is the actuator 30th centrally located and protected from dirt and heat from the brakes.

Aus der Fig. ist erkennbar, dass der Aktor 30 wenigstens ein beispielsweise als Stift ausgebildetes Betätigungselement 38 aufweist, welches - wie in der Fig. durch einen Doppelpfeil 40 veranschaulicht ist - in axialer Richtung des Rads 10 relativ zu der Radeinheit 2, insbesondere translatorisch, bewegbar ist, um dadurch das Abdeckelement 26 elastisch zu verformen, mithin zwischen dem Verformungszustand V und dem Ruhezustand R zu verstellen. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige, aktive Aerodynamik ohne eine übermäßig große Anzahl an beweglichen Elementen wie beispielsweise Gelenken, Bewegungslagern etc. realisiert werden.It can be seen from the figure that the actuator 30th at least one actuating element designed, for example, as a pin 38 has, which - as in the figure. By a double arrow 40 is illustrated - in the axial direction of the wheel 10 relative to the wheel unit 2 , in particular translationally, is movable to thereby the cover element 26th to deform elastically, therefore to adjust between the deformation state V and the rest state R. As a result, simple and inexpensive, active aerodynamics can be implemented without an excessively large number of movable elements such as joints, movement bearings, etc.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 3321750 C2 [0002]
DE 102015223386 A1 [0002]
DE 102011016535 B3 [0002]

Claims

Wheel (10) for a passenger car, with a wheel unit (22) which has a central fastening area (12) by means of which the wheel (10) can be connected non-rotatably to a wheel hub of the passenger car, an outer rim (16) on which a tire of the passenger car has a connection area (20) arranged in the radial direction of the wheel (10) between the fastening area (12) and the rim (16), via which the fastening area (12) is connected to the rim (16) , by: - At least elastically deformable cover element (26), and - An actuator (30) held on the wheel unit (22), by means of which the cover element (26) can be actively elastically deformed relative to the wheel unit (22) and can thus be transferred from a first state (R) to a second state (V), wherein in one of the states (R, V) at least one throughflow opening (L) through which air can flow is closed by means of the cover element (26) and in the other state (V, R) the throughflow opening (L) is released.

Wheel (10) Claim 1 , characterized in that the actuator (30) is at least partially received in the fastening area (12).

Wheel (10) Claim 1 or 2 , characterized in that the wheel unit (22) is at least partially covered on its outer side (28) facing outward in the axial direction of the wheel (10) by means of the cover element, at least from the cover element (26) in the direction of the outer side (28) a support element (36) protrudes, which is supported directly on the outside (28).

Wheel (10) Claim 3 , characterized in that the support element (36) rests directly on the outside (28) at half the diameter of the wheel (10).

Wheel (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (30) has at least one actuating element (38) which is used for the active elastic deformation of the cover element (26) in the axial direction of the wheel (10) relative to the wheel unit ( 22) is movable.