EP4522425A1 - Rad für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Rad für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP4522425A1
EP4522425A1 EP23726313.2A EP23726313A EP4522425A1 EP 4522425 A1 EP4522425 A1 EP 4522425A1 EP 23726313 A EP23726313 A EP 23726313A EP 4522425 A1 EP4522425 A1 EP 4522425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
disk
segments
actuator
movable
Prior art date
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Pending
Application number
EP23726313.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Hummel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Publication of EP4522425A1 publication Critical patent/EP4522425A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/04—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins built-up of several main parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
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    • B60B7/0026—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins characterised by the surface
    • B60B7/0066—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins characterised by the surface the dominant aspect being the surface structure
    • B60B7/0086—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins characterised by the surface the dominant aspect being the surface structure having cooling fins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B2900/30—Increase in
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/50—Improvement of
    • B60B2900/513—Cooling, e.g. of brakes

Definitions

  • the invention relates to a wheel for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a rim for a wheel of a motor vehicle with closable ventilation openings is known.
  • An adjusting device is provided for opening and closing these ventilation openings, the ventilation openings being designed to allow flow through in the axial direction towards the wheel axle in the open state.
  • a rim arrangement for a vehicle wheel in which a rotatable cover disk can be rotated into two different positions by means of an actuator on the rim.
  • the object of the present invention is to provide a wheel for a motor vehicle of the type mentioned at the outset, which can be operated in a simple and process-reliable manner in two different operating states.
  • the wheel disc of the motor vehicle wheel which is arranged between the wheel hub and the wheel rim and is made of a dimensionally stable, as stiff as possible, temperature-resistant and wear-free material, is divided into two or more preferably equally sized movable disc segments; that is, the surface of the wheel disc forming a full circle is divided into two or more, preferably equally sized, circular sectors. Due to the choice of material mentioned for the wheel disc and thus also for the movable disc segments of the wheel disc, they retain their predetermined contour even while the motor vehicle is driving.
  • the respective disc segments or circular sectors of the wheel disc of the wheel of the motor vehicle are each separated from one another by a separating gap. This separation gap between the disc segments can be filled with a filling layer made of an elastic material, ie an elastic connecting layer, so that a completely closed surface of the wheel disc is realized based on two materials with different material properties.
  • the separating gap between the disc segments of the wheel disc can also remain, for example for design reasons to make the wheel spokes visible.
  • the separation gap between the disc segments is not filled and the wheel disc, which is not completely closed, therefore consists only of a single, uniform, dimensionally stable material.
  • An actuator is integrated into the wheel hub, which is arranged centrally in the wheel and is connected to an axle of the motor vehicle, and which is connected to all movable disk segments of the wheel disk via connecting elements designed in particular as tilting joints or swivel joints.
  • These connecting elements can be actuated via the deflection of the electromagnetic actuator, for example, and thereby the angular positions of all movable disk segments can be changed simultaneously.
  • the movable disk segments can be tilted, so that an air gap (annular gap) is formed between the edge region of the disk segments adjacent to the wheel rim and the wheel rim. A convective air flow can reach the back of the wheel through this air gap (annular gap).
  • the disk segments having a flat (planar) contour can be brought into a convex contour or into a concave contour, whereby an air gap is formed between the edge region of the disk segments adjacent to the wheel rim and the wheel rim.
  • the disk segments having a concave contour can be brought into a flat (planar) contour or into a convex contour, whereby an air gap is also formed between the edge region of the disk segments adjacent to the wheel rim and the wheel rim.
  • the disk segments having a convex contour can be brought into a flat (planar) contour or into a concave contour, whereby an air gap is also formed between the edge region of the disk segments adjacent to the wheel rim and the wheel rim.
  • the actuator integrated in the wheel hub is wirelessly controlled by a control device of the motor vehicle by means of a control signal, with a control signal for moving (disengaging or engaging) the actuator and thus also for changing the disc segments of the wheel disc being generated in a specific operating state of the motor vehicle, in particular at a certain critical operating state of the brakes of the motor vehicle.
  • a control signal for moving (disengaging or engaging) the actuator and thus also for changing the disc segments of the wheel disc being generated in a specific operating state of the motor vehicle, in particular at a certain critical operating state of the brakes of the motor vehicle.
  • the actuator is activated accordingly, which changes the angular position of the disk segments, so that an air gap (annular gap) is created between the edge region of the disk segments adjacent to the wheel rim and the wheel rim of, for example 20 mm to 50 mm is created at the edge of the disc segments of the wheel disc.
  • these disk segments are preferably arranged between the wheel spokes by means of movable bearing points, for example by means of elastomeric joints or ball joints, and are connected to the wheel spokes via fastening means.
  • the opening angle of the edge region of the disk segments of the wheel disk can assume two different values, on the one hand when closed State of the edge area of the disk segments and on the other hand in the open state of the edge area of the disk segments.
  • Fig. 1 A schematic top view of the wheel of the motor vehicle.
  • Fig. 2 A sectional view of a partial area of the wheel of the motor vehicle showing the two different operating states of the wheel of the motor vehicle.
  • the wheel 1 shown in plan view of a motor vehicle designed, for example, as a fully electric vehicle (BEV) has a wheel hub 2 located centrally in the wheel 1, which is connected to an axle of the motor vehicle.
  • BEV fully electric vehicle
  • the wheel rim 5 is arranged all around, on which a tire of the motor vehicle, not shown in FIG. 1, and thus on the wheel 1 can be mounted.
  • the wheel disc 6 which is made of a dimensionally stable material and is, for example, flat;
  • the wheel disc 6, produced for example by means of an injection molding process or casting process, consists, for example, of a plastic such as a thermoplastic or thermoset or of a light metal such as aluminum or magnesium.
  • this circular wheel disk 6 is movable in, for example, four equally sized areas Disc segments 7 or circular sectors, which therefore each occupy approximately a quarter circle of the surface of the wheel 1. Due to the division of the wheel disk 6 into the movable disk segments 7, the disk segments 7 also have the same dimensionally stable material properties as the entire wheel disk 6.
  • the separating gap 8 between adjacent disk segments 7 is filled, for example, with an elastic connecting layer, i.e. a filling layer 9 made of an elastic material, for example with an elastomer such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or silicone or with a rubber-like material.
  • a filling layer 9 made of an elastic material, for example with an elastomer such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or silicone or with a rubber-like material.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the wheel disk 6 therefore consists of areas with different material properties, namely the areas of the disk segments 7 with a dimensionally stable material and the areas of the filling layer 9 with an elastic material.
  • An electromagnetic actuator 10 which has a cover cap 3, is also integrated into the wheel hub 2 (see also FIG. 2), which is connected to all four disk segments 7 of the wheel disk 6 via connecting elements 11, and which has two different angular positions of the disk segments 7 depending on the respective Can specify operating status.
  • These two different operating states or angular positions of the movable disk segments 7 of the wheel disk 6 can be seen from the sectional view of FIG. 2 with a representation of the upper part of the wheel 1.
  • the electromagnetic actuator 10 integrated in the wheel hub 2 is connected to the disk segments 7 of the wheel disk 6 via connecting elements 11 designed, for example, as swivel joints, the movable disk segments 7 of the wheel disk 6 in turn being connected via movable bearing points such as by means of ball joints 12 via fastening elements designed, for example, as flange elements the wheel spokes 18 are connected.
  • 18 holes 19 for wheel bolts are provided in the wheel spokes and the area of the wheel rim 5 located in the middle of the rim flanges (the outer horn of the wheel 1) acts as a rim base 20.
  • the electromagnetic actuator 8 is, for example, in the disengaged position 13 and the disk segments 7 of the wheel disk 6 are therefore flat, in particular also in their edge region 16. That is, the disk segments 7 of the wheel disk 6 form a full-surface, closed cover of the wheel 1.
  • the air resistance coefficient (cd value) of the wheel 1 and thus of the motor vehicle is not negatively influenced.
  • the electromagnetic actuator 10 In the other operating state, i.e. in the event of a strong braking deceleration of the motor vehicle, which is designed, for example, as a fully electric vehicle (BEV), or if the motor vehicle's brake discs become very hot during ferry operation, the electromagnetic actuator 10 is moved into the engaged position 14.
  • the travel path 15 of the electromagnetic actuator 10 between the disengaged position 13 and the engaged position 14 is, for example, approximately 40 mm.
  • the connecting elements 11 When the electromagnetic actuator 10 moves into the engaged position 14, the connecting elements 11 also tilt the disk segments 7 of the wheel disk 6 by a certain angle of, for example, 10°, so that an air gap 17 (annular gap) is formed between the edge region adjacent to the wheel rim 5 16 of the disk segments 7 and the wheel rim 5 is formed.
  • this creates an air gap 17 (annular gap) between the edge region 16 of the disk segments 7 adjacent to the wheel rim 5 and the wheel rim 5 of approximately 30 mm, which allows an air flow and thus a convective flow to reach the back of the wheel, which is for ensures effective cooling of the brake discs of the motor vehicle located there.
  • the control of the electromagnetic actuator 10 and thus the adjustment (tilting) of the disk segments 7 of the wheel disk 6 is carried out via a control unit of the motor vehicle, which wirelessly supplies the electromagnetic actuator 10 with corresponding control signals.
  • the control signal for engaging the electromagnetic actuator 10 is output and thereby the air gap 17 (annular gap). educated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rad (1) für ein Kraftfahrzeug, das eine zentral im Rad (1) angeordnete Radnabe (2), eine radial im Umfangsbereich (4) des Rads (1) angeordnete Radfelge (5), und eine im Zwischenbereich zwischen Radnabe (2) und Radfelge (5) angeordnete Radscheibe (6) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Radscheibe (6) in mindestens zwei durch einen Trennspalt (8) voneinander getrennte bewegliche Scheibensegmente (7) unterteilt ist, wobei ein in der Radnabe (2) integrierter Aktuator (10) über Verbindungselemente (11) mit den beweglichen Scheibensegmenten (7) der Radscheibe (6) verbunden ist. Die Winkelstellung der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) ist bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) veränderbar.

Description

Rad für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Rad für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 10 2008 007 690 A1 ist eine Felge für ein Rad eines Kraftfahrzeugs mit verschließbaren Belüftungsöffnungen bekannt. Eine Stelleinrichtung ist zum Öffnen und Schließen dieser Belüftungsöffnungen vorgesehen, wobei die Belüftungsöffnungen im geöffneten Zustand in Axialrichtung zur Radachse hin durchströmbar ausgebildet sind.
In der DE 10 2013 114 476 A1 ist ein Schließsystem für Radöffnungen eines Fahrzeugs beschrieben, bei dem mittels zweier schwenkbarer Blenden die Radöffnungen wahlweise verschlossen werden können.
Weiterhin ist in der DE 10 2017 204 656 A1 eine Felgenanordnung für ein Fahrzeugrad offenbart, bei der eine drehbare Abdeckscheibe mittels eines Aktuators auf der Felge in zwei unterschiedliche Positionen gedreht werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rad für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, das sich auf einfache Weise und prozesssicher in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen betreiben lässt.
Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Rad für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Patentansprüche. Erfindungsgemäß ist die zwischen Radnabe und Radfelge angeordnete, aus einem formstabilen, möglichst steifen, temperaturbeständigen und verschleißfreien Material bestehende Radscheibe des Rads des Kraftfahrzeugs in zwei oder mehrere vorzugsweise gleichgroße bewegliche Scheibensegmente unterteilt; das heißt, die einen Vollkreis bildende Oberfläche der Radscheibe ist in zwei oder mehrere, vorzugsweise gleichgroße Kreissektoren unterteilt. Aufgrund der angeführten Materialwahl für die Radscheibe und damit auch für die beweglichen Scheibensegmente der Radscheibe behalten diese auch während der Fahrt des Kraftfahrzeugs ihre vorgegebene Kontur bei. Die jeweiligen Scheibensegmente beziehungsweise Kreissektoren der Radscheibe des Rads des Kraftfahrzeugs sind jeweils durch einen Trennspalt voneinander getrennt. Dieser T rennspalt zwischen den Scheibensegmenten kann mit einer Füllschicht aus einem elastischen Material, d.h. einer elastischen Verbindungsschicht ausgefüllt sein, so dass hierdurch eine vollflächig geschlossene Oberfläche der Radscheibe auf Basis zweier Materialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften realisiert ist.
Alternativ hierzu kann der Trennspalt zwischen den Scheibensegmenten der Radscheibe auch bestehen bleiben, beispielsweise aus Designgründen zur Sichtbarmachung der Radspeichen. In diesem Falle wird der Trennspalt zwischen den Scheibensegmenten somit nicht ausgefüllt und die die nicht vollständig geschlossene Radscheibe besteht demzufolge lediglich aus einem einzigen einheitlichen formstabilen Material.
In der zentral im Rad angeordneten, mit einer Achse des Kraftahrzeugs verbundenen Radnabe ist ein Aktuator integriert, der über insbesondere als Kippgelenke oder Drehgelenke ausgebildete Verbindungselemente mit allen beweglichen Scheibensegmenten der Radscheibe verbunden ist. Über die Auslenkung des beispielsweise elektromagnetischen Aktuators können diese Verbindungselemente betätigt werden und hierdurch die Winkelstellungen aller beweglichen Scheibensegmente gleichzeitig verändert werden. Insbesondere können die beweglichen Scheibensegmente gekippt werden, so dass infolgedessen zwischen dem an die Radfelge angrenzenden Randbereich der Scheibensegmente und der Radfelge ein Luftspalt (Ringspalt) ausgebildet wird. Durch diesen Luftspalt (Ringspalt) kann eine konvektive Luftströmung auf die Rückseite des Rads gelangen. Eine derartige Ausbildung eines Luftspalts (Ringspalts) wird insbesondere dann durch die beschriebene Vorgehensweise eingestellt, wenn in bestimmten Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs eine kritische Betriebstemperatur an den Bremsen des Kraftfahrzeugs oder ein kritischer Temperaturwert auf der Rückseite des Rads erreicht wird. Dieser Luftspalt (Ringspalt) kann im Übrigen auch in Abhängigkeit von der Formgebung der Radscheibe und damit der beweglichen Scheibensegmente der Radscheibe auf unterschiedliche Weise realisiert werden.
Beispielsweise können die eine ebene (planare) Kontur aufweisenden Scheibensegmente in eine konvexe Kontur oder in eine konkave Kontur gebracht werden, wodurch ein Luftspalt zwischen dem an die Radfelge angrenzenden Randbereich der Scheibensegmente und der Radfelge ausgebildet wird.
Alternativ können die eine konkave Kontur aufweisenden Scheibensegmente in eine ebene (planare) Kontur oder in eine konvexe Kontur gebracht werden, wodurch ebenfalls ein Luftspalt zwischen dem an die Radfelge angrenzenden Randbereich der Scheibensegmente und der Radfelge ausgebildet wird. Oder die eine konvexe Kontur aufweisenden Scheibensegmente können in eine ebene (planare) Kontur oder in eine konkave Kontur gebracht werden, wodurch ebenfalls ein Luftspalt zwischen dem an die Radfelge angrenzenden Randbereich der Scheibensegmente und der Radfelge ausgebildet wird.
Der in der Radnabe integrierte Aktuator wird von einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs mittels eines Ansteuersignals drahtlos angesteuert, wobei ein Ansteuersignal zur Bewegung (zum Ausrücken oder Einrücken) des Aktuators und damit auch zur Veränderung der Scheibensegmente der Radscheibe in einem bestimmten Betriebszustand des Kraftfahrzeugs generiert wird, insbesondere bei einem bestimmten kritischen Betriebszustand der Bremsen des Kraftfahrzeugs. Insbesondere wird beim Erreichen eines (kritischen) Temperaturschwellwerts im Bereich der Bremsen des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Ansteuerung des Aktuators vorgenommen, der die Winkelstellung der Scheibensegmente verändert, so dass ein Luftspalt (Ringspalt) zwischen dem an die Radfelge angrenzenden Randbereich der Scheibensegmente und der Radfelge von beispielsweise 20 mm bis 50 mm am Scheibenrand der Scheibensegmente der Radscheibe entsteht.
Zur Verkippung der Scheibensegmente der Radscheibe sind diese Scheibensegmente mittels beweglicher Lagerpunkte wie beispielsweise mittels Elastomergelenken oder Kugelgelenken vorzugsweise zwischen den Radspeichen angeordnet und mit den Radspeichen über Befestigungsmittel verbunden. Bei einer Auslenkung des Aktuators kann somit der Öffnungswinkel des Randbereichs der Scheibensegmente der Radscheibe zwei unterschiedliche Werte annehmen, einerseits im geschlossenen Zustand des Randbereichs der Scheibensegmente und andererseits im geöffneten Zustand des Randbereichs der Scheibensegmente.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den beiden Figuren 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.
Dabei zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Draufsicht auf das Rad des Kraftfahrzeugs.
Fig. 2 Eine Schnittdarstellung eines Teilbereichs des Rads des Kraftfahrzeugs mit der Darstellung der beiden unterschiedlichen Betriebszustände des Rads des Kraftfahrzeugs.
Gemäß der Figur 1 weist das in Draufsicht dargestellte Rad 1 eines beispielsweise als vollelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildeten Kraftfahrzeugs eine zentral im Rad 1 befindliche Radnabe 2 auf, die mit einer Achse des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Am peripheren Umfangsbereich 4 des Rads 1 ist die Radfelge 5 umlaufend angeordnet, auf der ein in der Figur 1 nicht dargestellter Reifen des Kraftfahrzeug und somit auf dem Rad 1 montiert werden kann.
Weiterhin befindet sich zwischen der Radnabe 2 und der Radfelge 5 des Rads die aus einem formbeständigen Material bestehende, beispielsweise plan ausgeführte Radscheibe 6; die beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens oder Gießverfahrens hergestellte Radscheibe 6 besteht beispielsweise aus einem Kunststoff wie beispielsweise einem Thermoplast oder Duroplast oder aus einem Leichtmetall wie beispielsweise Aluminium oder Magnesium. Diese kreisförmige Radscheibe 6 ist gemäß der Figur 1 in beispielsweise vier gleichgroße Bereiche als bewegliche Scheibensegmente 7 beziehungsweise Kreissektoren unterteilt, die somit jeweils annähernd einen Viertelkreis der Oberfläche des Rads 1 einnehmen. Aufgrund der Unterteilung der Radscheibe 6 in die beweglichen Scheibensegmente 7 besitzen auch die Scheibensegmente 7 die gleiche formstabile Materialeigenschaft wie die gesamte Radscheibe 6.
Der Trennspalt 8 zwischen benachbarten Scheibensegmenten 7 ist beispielsweise mit einer elastischen Verbindungsschicht, d.h. einer Füllschicht 9 aus einem elastischen Material ausgefüllt, beispielsweise mit einem Elastomer wie Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Silikon oder mit einem gummiartigen Material. Dadurch ist trotz der Segmentierung der Radscheibe 6 in mehrere Scheibensegmente 7 eine durchgängig vollflächige Abdeckung des Rads 1 realisiert. Die Radscheibe 6 besteht folglich aus Bereichen mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften, nämlich den Bereichen der Scheibensegmente 7 mit einem formstabilen Material und den Bereichen der Füllschicht 9 mit einem elastischen Material.
In der Radnabe 2 ist zudem ein eine Abdeckkappe 3 aufweisender elektromagnetischer Aktuator 10 integriert (siehe hierzu auch die Figur 2), der über Verbindungselemente 11 mit allen vier Scheibensegmenten 7 der Radscheibe 6 verbunden ist, und der zwei unterschiedliche Winkelstellungen der Scheibensegmente 7 abhängig vom jeweiligen Betriebszustand vorgeben kann. Diese beiden unterschiedlichen Betriebszustände beziehungsweise Winkelstellungen der beweglichen Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 sind aus der Schnittdarstellung der Figur 2 mit einer Darstellung des oberen Teils des Rads 1 ersichtlich.
Der in der Radnabe 2 integrierte elektromagnetische Aktuator 10 ist über beispielsweise als Drehgelenke ausgebildete Verbindungselemente 11 mit den Scheibensegmenten 7 der Radscheibe 6 verbunden, wobei die beweglichen Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 ihrerseits über bewegliche Lagerpunkte wie beispielsweise mittels Kugelgelenken 12 über beispielsweise als Flanschelemente ausgebildete Befestigungselemente an die Radspeichen 18 angebunden sind.
Weiterhin sind gemäß der Figur 2 in den Radspeichen 18 Bohrungen 19 für Radschrauben vorgesehen und der sich in der Mitte der Felgenhörner (des Außenhorns des Rads 1) befindliche Bereich der Radfelge 5 als Felgenbett 20. Im einen Betriebszustand, d.h. im normalen Fährbetrieb des beispielsweise als vollelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildeten Kraftfahrzeugs, befindet sich der elektromagnetische Aktuator 8 beispielsweise in der ausgerückten Position 13 und die Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 liegen somit plan an, insbesondere auch in ihrem Randbereich 16, d.h. die Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 bilden eine vollflächige geschlossene Abdeckung des Rads 1 aus. Hierdurch wird auch der Luftwiderstandsbeiwert (cW-Wert) des Rads 1 und damit des Kraftfahrzeugs nicht negativ beeinflusst.
Im anderen Betriebszustand, d.h. bei einer starken Bremsverzögerung des beispielsweise als vollelektrisches Fahrzeug (BEV) ausgebildeten Kraftfahrzeugs oder falls im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs eine starke Erhitzung der Bremsscheiben des Kraftfahrzeugs auftritt, wird der elektromagnetische Aktuator 10 in die eingerückte Position 14 bewegt. Der Verfahrweg 15 des elektromagnetischen Aktuators 10 zwischen der ausgerückten Position 13 und der eingerückten Position 14 beträgt beispielsweise ca. 40 mm. Über die Verbindungselemente 11 werden bei der Bewegung des elektromagnetischen Aktuators 10 in die eingerückte Position 14 auch die Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 um einen bestimmten Winkel von beispielsweise 10° gekippt, so dass ein Luftspalt 17 (Ringspalt) zwischen dem an die Radfelge 5 angrenzenden Randbereich 16 der Scheibensegmente 7 und der Radfelge 5 ausgebildet wird. Beispielsweise wird hierdurch ein Luftspalt 17 (Ringspalt) zwischen dem an die Radfelge 5 angrenzenden Randbereich 16 der Scheibensegmente 7 und der Radfelge 5 von ca. 30 mm ausgebildet, der einen Luftstrom und damit eine konvektive Strömung auf die Rückseite des Rads gelangen lässt, die für eine effektive Kühlung der sich dort befindlichen Bremsscheiben des Kraftfahrzeugs sorgt.
Die Ansteuerung des elektromagnetischen Aktuators 10 und damit die Verstellung (Verkippung) der Scheibensegmente 7 der Radscheibe 6 wird über ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs vorgenommen, das den elektromagnetischen Aktuator 10 drahtlos mit entsprechenden Steuersignalen beaufschlagt.
Insbesondere falls im Fährbetrieb des Kraftfahrzeugs ein vorgegebener Schwellwert für die Betriebstemperatur der Bremsen des Kraftfahrzeugs oder ein vorgegebener Schwellwert für die Temperatur auf der Rückseite des Rads 1 erreicht wird, wird das Steuersignal zum Einrücken des elektromagnetischen Aktuators 10 ausgegeben und hierdurch der Luftspalt 17 (Ringspalt) ausgebildet. Falls ein weiterer Schwellwert für die Betriebstemperatur der Bremsen des Kraftfahrzeugs oder ein weiterer Schwellwert für die Temperatur auf der Rückseite des Rads 1 wieder unterschritten wird, wird das Steuersignal zum Ausrücken des elektromagnetischen Aktuators 10 in die ausgerückte Position 13 ausgegeben und hierdurch der Luftspalt 17 (Ringspalt) wieder geschlossen, so dass eine vollflächig geschlossene Abdeckung des Rads 1 mit den Scheibensegmenten 7 und den Füllschichten 9 ausgebildet wird, was wiederum den Luftwiderstandsbeiwert (cW-Wert) positiv beeinflusst.

Claims

Patentansprüche Rad (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer zentral im Rad (1) angeordneten Radnabe (2), einer radial im Umfangsbereich (4) des Rads (1) angeordneten Radfelge (5), und einer im Zwischenbereich zwischen Radnabe (2) und Radfelge (5) angeordneten Radscheibe (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Radscheibe (6) in mindestens zwei durch einen Trennspalt (8) voneinander getrennte bewegliche Scheibensegmente (7) unterteilt ist, dass ein in der Radnabe (2) integrierter Aktuator (10) über Verbindungselemente (11) mit den beweglichen Scheibensegmenten (7) der Radscheibe (6) verbunden ist, und dass die Winkelstellung der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) veränderbar ist. Rad (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) kippbar sind, wodurch ein Luftspalt (17) zwischen dem an die Radfelge (5) angrenzenden Randbereich (16) der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) und der Radfelge (5) ausbildbar ist. Rad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (11) zwischen dem Aktuator (10) und den beweglichen Scheibensegmenten (7) der Radscheibe (6) als Kippgelenke oder Drehgelenke ausgebildet sind. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennspalt (8) zwischen den beweglichen Scheibensegmenten (7) der Radscheibe (6) mit einer Füllschicht (9) aus einem elastischen Material ausgefüllt ist. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) aus einem formstabilen Material bestehen. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) eine ebene Kontur aufweisen und bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) in eine konvexe Kontur oder eine konkave Kontur veränderbar sind, in der ein Luftspalt (17) zwischen dem an die Radfelge (5) angrenzenden Randbereich (16) der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) und der Radfelge (5) ausgebildet ist. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) eine konkave Kontur aufweisen und bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) in eine ebene Kontur oder eine konvexe Kontur veränderbar sind, in der ein Luftspalt (17) zwischen dem an die Radfelge (5) angrenzenden Randbereich (16) der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) und der Radfelge (5) ausgebildet ist. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) eine konvexe Kontur aufweisen und bei einer Ansteuerung des Aktuators (10) über die Verbindungselemente (11) in eine ebene Kontur oder eine konkave Kontur veränderbar sind, in der ein Luftspalt (17) zwischen dem an die Radfelge (5) angrenzenden Randbereich (16) der beweglichen Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) und der Radfelge (5) ausgebildet ist. Rad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (10) über ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs mittels eines Ansteuersignals drahtlos ansteuerbar ist. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibensegmente (7) der Radscheibe (6) mittels Elastomergelenken oder Kugelgelenken mit den Radspeichen (18) verbunden sind.
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