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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Felge mit einem Felgenkörper, der eine Felgenantriebsseite, eine Felgenaußenseite, eine Felgennabe mit Drehachse und einen Felgenkranz aufweist, die über wenigstens eine A-Speiche und wenigstens eine B-Speiche miteinander verbunden sind, wobei in den Felgenkörper ein A-Geberbereich und ein B-Geberbereich integriert ist und der A-Geberbereich mit der Felgenantriebsseite verbunden ist und der B-Geberbereich mit der Felgenaußenseite verbunden ist, wobei der Felgenkranz die Felgenantriebsseite und die Felgenaußenseite umfasst.
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In beiden Druckschriften des Standes der Technik geht es darum, eine Felge für ein Kraftfahrzeug mit einer Messvorrichtung zu versehen, um während seines Betriebs laufend Fahr- und Fahrzeugdaten zu erhalten und diese für den Betrieb des Fahrzeugs zu nutzen.
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Die in
DE 10 2013 011 776 B4 beschriebene Messvorrichtung ist als separates Bauteil ausgebildet, die an eine Felge montiert werden kann. Es wird auch die Möglichkeit beschrieben, diese Messvorrichtung in einen Antriebsflansch einer Felge zu integrieren. Allerdings ist die Bauweise der Messvorrichtung zu komplex, um präzise in eine Felge integriert werden zu können. Zur Erzielung genauer Messergebnisse bedarf es einer speziellen Anpassung einer Felge.
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Die in
EP 3 489 648 A1 beschriebene Felge nutzt eine Pseudo-Speiche, die wie eine echte Speiche aussieht, um Fahr- und Fahrzeugdaten zu erfassen. Zu diesem Zweck ist an einem nabenseitigen freien Ende der Pseudo-Speiche ein Erfassungssystem vorgesehen, das eine Relativbewegung zwischen dem freien Ende der Pseudo-Speiche und der Felgennabe erfasst. Die Felge dieses Standes der Technik hat zehn Pseudo-Speichen und somit zehn Erfassungspunkte.
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Eine solche speichenbezogene Erfassung führt zu einem gegebenen Zeitpunkt zu einer vielfachen Erfassung unterschiedlicher Messdaten einer einzigen Fahr- oder Fahrzeugsituation , die mathematisch verarbeitet werden müssen und daher nicht zu einem genauen Ergebnis führen. Zudem ist Konstruktion sehr aufwändig und kompliziert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Felge der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass die Erfassung von Messdaten und die Konstruktion vereinfacht wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, der A-Geberbereich und der B-Geberbereich an der Felgennabe konzentrisch zur Drehachse und parallel zueinander angeordnet sind.
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Durch die konzentrische, parallele Anordnung der beiden Geberbereiche im Bereich der Felgennabe werden die für eine Fahrsituation zu einem Messzeitpunkt zu erfassenden Messdaten präzise erfasst und müssen nicht aus mehreren Messdaten an unterschiedlichen Messpunkten mathematisch aufwändig zusammengefasst werden. Die konzentrische parallele Anordnung erlaubt eine bessere Erfassung von Messdaten als die punktuelle Erfassung an einer Mehrzahl von Nabenpunkten am Umfang einer Felgennabe. Zudem lässt sich so auch die Lage eines Sensors freier wählen.
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Dieser kann wahlfrei irgendwo in der Nähe der beiden Geberbereich angeordnet werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der A-Geberbereich über die wenigstens eine A-Speiche mit der Felgenantriebsseite des Felgenkranzes verbunden ist. Durch die Zuordnung einer A-Speiche zu einem A-Geberbereich an einer vorbestimmten Seite des Felgenkranzes können die mechanischen Voraussetzungen zur Erfassung von Relativbewegungen zwischen dem A-Geberbereich und dem B-Geberbereich günstig eingestellt werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der B-Geberbereich über die wenigstens eine B-Speiche mit der Felgenaußenseite des Felgenkranzes verbunden ist. Durch die Zuordnung der B-Speiche zu dem B-Geberbereich an der Felgenaußenseite kann auch die mechanische Abstimmung an der Felgenaußenseite günstig eingestellt werden.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die wenigstens eine A-Speiche zwischen einem nabenseitigen A-Speichenfuß und einem kranzseitigen A-Speichenkopf einen A-Speichenkörper mit einer im A-Querschnitt im Wesentlichen rechtwinkligen A-Querschnittsfläche mit einer größeren A-Länge als A-Breite aufweist. Mit dieser Bauweise lassen sich die mechanischen Voraussetzungen zur Erfassung einer Relativbewegung zwischen dem A-Geberbereich und dem B-Geberbereich günstig einstellen.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die wenigstens eine B-Speiche zwischen einem nabenseitigen B-Speichenfuß und einem kranzseitigen B-Speichenkopf einen B-Speichenkörper mit einer im B-Querschnitt im Wesentlichen rechtwinkligen B-Querschnittsfläche mit einer kleineren B-Länge als B-Breite aufweist. Die Gestaltung der B-Speiche begünstigt die mechanischen Voraussetzungen zur Erfassung einer Relativbewegung zwischen dem A-Geberbereich und dem B-Geberbereich.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sich die A-Länge und die B-Länge im Wesentlichen parallel zur Drehachse erstrecken, wobei die B-Länge kleiner als die A-Länge ist.
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Dadurch ergibt sich in Draufsicht auf die erfindungsgemäße Felge eine breitere A-Speiche und eine schmalere B-Speiche. Die als „Länge“ definierten Abmessungen parallel zur Drehachse unterscheiden sich zwischen der A-Speiche und B-Speiche, wodurch die mechanischen Anforderungen zur Erfassung einer Relativbewegung zwischen dem A-Geberbereich und dem B-Geberbereich günstig eingestellt werden kann.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die A-Querschnittsfläche kleiner als die B-Querschnittsfläche ist, wobei die B-Breite größer als die A-Länge ist. Dadurch ist sichergestellt, dass zum einen der rechtwinklige Querschnitt mit jeweils einer längeren und einer kürzeren Seite der A-Speiche und der B-Speiche um 90° zueinander verdreht ausgerichtet sind und zum anderen die Abmessungen der B-Speiche größer sind als die Abmessungen der A-Speiche. Diese Ausrichtung ist günstig für die Erfassung einer Relativbewegung zwischen dem A-Geberbereich und dem B-Geberbereich.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den weiteren Merkmalen der Unteransprüche.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Felge mit Blick auf eine Felgenantriebsseite;
- 2 eine schematische Seitenansicht der Felge aus 1;
- 3 eine schematische perspektivische Ansicht mit Blick auf eine Felgenaußenseite der Felge aus 1;
- 4 eine schematische Ansicht der Felge aus 3; und
- 5 ein schematischer vergrößerter Schnitt durch die Felge aus 4 entlang der Schnittlinie A-A.
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In 1 ist schematisch und in Perspektive von schräg oben ein Felgenkörper 1 einer Felge F mit Blick auf eine Felgenantriebsseite 3 dargestellt. Die Felgenantriebsseite 3 bildet also eine Innenseite der Felge F, die als Radkranz ausgebildet ist. Der Felgenantriebsseite 3 entgegengesetzt liegt eine Felgenaußenseite 5. Zwischen der Felgenantriebsseite 3 und der Felgenaußenseite 5 liegt eine Felgenmitte 7, an der die Felgenantriebsseite 3 und die Felgenaußenseite 5 entweder miteinander fest verbunden sind, zum Beispiel bei einem Stahlrad oder bei einem Alubandrad durch ein punktuelles Verschweißen. Leichtmetallräder sind hingegen durch einen Gieß- oder Spiegelvorgang einstückig ausgebildet, so dass die Felgenmitte 7 bei solchen Felgenkörpern 1 nur eine geometrische Bedeutung hat. Für die vorliegende Erfindung sind alle Varianten der Konstruktion einer Felge F umfasst.
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Auf den Bereich zwischen der Felgenantriebsseite 3 und der Felgenaußenseite 5 (der Felgenbreite) wird beim Gebrauch der Felge F ein Reifen (nicht dargestellt) aufgezogen. Der Felgenkörper 1 ist konzentrisch um eine Drehachse D aufgebaut und umfasst einen Felgenkranz 9 sowie eine Felgennabe 11, durch welche die Drehachse D verläuft. Mit „Felgennabe“ ist im Folgenden ein zentraler Bereich konzentrisch zur Drehachse D gemeint, der einen Lochkreis umfasst, um an einer Radnabe befestigt zu werden. Zwischen der Felgennabe 11 und dem Felgenkranz 9 erstrecken sich in radialer Richtung und über den gesamten Außenumfang der Felgennabe 11 und den gesamten Innenumfang des Felgenkranzes 9 eine Mehrzahl von A-Speichen 13 und B-Speichen 15. Die Anzahl der A-Speichen 13 und B-Speichen 15 kann in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich sein, so dass zwingend nur wenigstens eine A-Speiche 13 und wenigstens eine B-Speiche 15 vorhanden sein muss. In der dargestellten Ausführungsform sind neun A-Speichen 13 und neun B-Speichen 15 vorgesehen.
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Die A-Speiche 13 weist einen A-Speichenkopf 13.1 und einen A-Speichenfuß 13.2 sowie einen sich dazwischen erstreckenden A-Speichenkörper 13.3 auf. Ebenso weist die B-Speiche 15 einen B-Speichenkopf 15.1, einen B-Speichenfuß 15.2 und einen B-Speichenkörper 15.3 auf.
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An der Felgennabe 11 ist ein A-Geberbereich 17 und ein B-Geberbereich 19 konzentrisch zur Drehachse D angeordnet. Der A-Geberbereich 17 und der B-Geberbereich 19 verlaufen parallel zueinander. In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform bilden der A-Geberbereich 17 und der B-Geberbereich 19 jeweils einen Geberkranz, der die Felgennabe 11 bzw. die Drehachse D ringförmig und vollständig umschließt. In anderen Ausführungsformen kann der jeweilige Geberkranz auch mehrteilig ausgebildet sein und über Kreisbogenabschnitte verlaufen, wobei dann mehr oder weniger große Abstände zwischen den jeweiligen Teilen (Abschnitten) der jeweiligen Geberkränze vorhanden sein können. In der vorliegenden Ausführungsform liegen der A-Geberbereich 17 und der B-Geberbereich 19 in Richtung der Drehachse D in einem geringen Abstand zueinander. Der Abstand kann so gering gewählt werden, dass eine reibungsfreie Relativbewegung zueinander möglich ist. Der Abstand kann aber in Abhängigkeit von den gewählten Sensoren und deren Anordnung frei gewählt werden.
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Der A-Geberbereich 17 weist eine optisch und/oder elektronisch abtastbare A-Struktur 17.1 auf. Der B-Geberbereich 19 weist eine optisch und/oder abtastbare B-Struktur auf. Die A-Struktur 17.1 und die B-Struktur 19.1 sind einander identisch und zueinander parallel zur Drehachse D ausgerichtet. Auf diese Weise kann ein in der Nähe des A-Geberbereichs 17 und des B-Geberbereichs 19 angebrachter optischer und/oder elektronischer Sensor (nicht dargestellt) eine Veränderung der Ausrichtung der A-Struktur 17.1 zur B-Struktur 19.1 aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem A-Geberbereich 17 und dem B-Geberbereich 19 feststellen. Ein solcher Sensor ist nicht Teil der Felge F, könnte aber in alternativen Ausführungsformen auch ein Teil der Felge F sein.
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Die Geometrie der A-Speiche 13 ist unterschiedlich zur Geometrie der B-Speiche 15. In einer tangentialen Richtung weist der A-Speichenkörper 13.3 einen A-Querschnitt mit im Wesentlichen rechtwinkliger A-Querschnittsfläche auf, die eine größere A-Länge als A-Breite hat. Die „A-Länge“ ist die Abmessung des A-Speichenkörpers 13.3 in tangentialer Richtung. Die A-Breite des A-Speichenkörpers 13.3 ist die Abmessung in paralleler Richtung zur Drehachse D.
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Der B-Speichenkörper 15.3 hat einen B-Querschnitt mit einer im Wesentlichen rechtwinkligen B-Querschnittsfläche mit einer kleineren B-Länge als B-Breite, wobei auch bei der B-Speiche 15.3 die B-Länge die Abmessung in tangentialer Richtung zur Drehachse D ist und die B-Breite die Abmessung parallel zur Drehachse D ist.
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Die A-Länge und die B-Länge erstrecken sich also im Wesentlichen tangential zur Drehachse D, wobei die B-Länge kleiner als die A-Länge ist. Zudem ist die A-Querschnittsfläche kleiner als die B-Querschnittsfläche, wobei gleichzeitig die B-Breite größer als die A-Länge ist. Aus diesen Vorgaben ergibt sich, dass das in der bevorzugten Ausführungsform nicht-quadratische Rechteck des A-Speichenkörpers 13.3 mit seiner Längserstreckung in einem rechten Winkel zur Längserstreckung des B-Speichenkörpers 15.3 ausgerichtet ist.
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Im Vorstehenden ist jeweils nur eine A-Speiche 13 und eine B-Speiche 15 beschrieben. In der dargestellten und bevorzugten Ausführungsform sind neun A-Speichen 13 und neun B-Speichen 15 vorgesehen. In anderen Ausführungsformen kann auch eine andere Anzahl der A-Speichen 13 und B-Speichen 15 vorgesehen sein. Selbst eine ungleiche Anzahl an A-Speichen 13 und B-Speichen 15 ist in anderen Ausführungsformen möglich, z.B. neun A-Speichen 13 und acht B-Speichen 15. Diese sind zwischen der Felgennabe 11 und dem Felgenkranz 9 abwechselnd angeordnet. Die A-Speichen 13 sind in einem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet und die B-Speichen 15 sind ebenfalls in einem gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet, aber um einen halben Winkelabstand versetzt zu den A-Speichen 13.
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Die A-Speichen 13 sind mit dem A-Geberbereich 17 am Felgenkranz 9 verbunden, während die B-Speichen 15 mit dem B-Geberbereich 19 am Felgenkranz 9 verbunden sind.
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In 3 ist schematisch die Felgenaußenseite 5 des Felgenkörpers 1 dargestellt. Die Felgennabe 11 umfasst einen Lochkranz 11.1, in dem fünf Durchgangslöcher 11.2 ausgebildet sind, um die Felge F an einer Radnabe (nicht dargestellt) anzubringen. Es ist in 3 zu sehen, dass die A-Speichen 13 und die B-Speichen 15 nicht idealgeometrisch ausgebildet sind, sondern aus Gründen der Aerodynamik abgerundete Ecken und Kanten aufweisen.
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In 4 ist schematisch eine Ansicht des Felgenkörpers 1 mit Blick auf die Felgenaußenseite 5 dargestellt, aus der die abwechselnde Anordnung der A-Speichen 13 und B-Speichen 15 zwischen Felgennabe 11 und Felgenkranz 9 zu sehen ist.
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In 5 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A in 4 schematisch dargestellt. In dieser Figur ist der Abstand zwischen dem A-Geberbereich 17 und dem B-Geberbereich 19 gut zu sehen. Ebenfalls ist die Verbindung der A-Speiche 13 mit dem A-Geberbereich 17 und die Verbindung der B-Speiche 15 mit dem B-Geberbereich 19 gut zu sehen. Durch diese Konstruktion werden Antriebskräfte über eine Radnabe und die Felgennabe 11 sowohl über die A-Speichen 13 als auch die B-Speiche 19 auf den Felgenkranz 9 übertragen. Eine aufgrund einer Fahr- und Fahrzeugsituation am Felgenkranz auftretende Kraftwirkung kann dann zu einer über ein oder mehrere optische und/oder elektromagnetische Sensoren erfassbaren Relativbewegung des A-Geberbereichs 17 und des B-Geberbereichs 19 zueinander führen. Diese Relativbewegung kann wiederum aufgrund der abtastbaren A-Struktur 17.1 bzw. B-Struktur 19.1 erfasst und zur Verarbeitung in einem in dem Fahrzeug integrierten Bordrechner direkt verarbeitet werden und/oder über Funk an eine externe Rechnereinrichtung zur Weiterverarbeitung übertragen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Felgenkörper
- 3
- Felgenantriebsseite/Felgeninnenseite
- 5
- Felgenaußenseite
- 7
- Felgenmitte
- 9
- Felgenkranz
- 11
- Felgennabe
- 11.1
- Lochkranz
- 11.2
- Durchgangslöcher
- 13
- A-Speiche
- 13.1
- A-Speichenkopf
- 13.2
- A-Speichenfuß
- 13.3
- A-Speichenkörper
- 15
- B-Speiche
- 15.1
- B-Speichenkopf
- 15.2
- B-Speichenfuß
- 15.3
- B-Speichenkörper
- 17
- A-Geberbereich
- 17.1
- A-Struktur
- 19
- B-Geberbereich
- 19.1
- B-Struktur
- D
- Drehachse
- F
- Felge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013011776 B4 [0002, 0004]
- EP 3489648 A1 [0002, 0005]
