DE20313023U1 - Wheel, for road vehicle, has spokes formed in one piece with hub and shaped so as to act as fan and draw air out of wheel arch - Google Patents
Wheel, for road vehicle, has spokes formed in one piece with hub and shaped so as to act as fan and draw air out of wheel archInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Rad für Kraftfahrzeuge mit einer Radinnenseite und einer Radaußenseite, die über Öffnungen miteinander verbunden sind.The invention relates to a wheel for motor vehicles with an inner wheel side and an outer wheel side which are connected to one another via openings.
Räder für Kraftfahrzeuge bestehen aus einer Radschüssel und einer die Radschüssel außenseitig umgebenden Felge, die dazu bestimmt ist, einen Reifen einzufassen und zu führen. Die Radschüssel hat Befestigungslöcher, über die das Rad an einer Nabe befestigbar ist, welche Teil des Kraftfahrzeuges ist.Wheels for motor vehicles consist of a wheel disc and a rim that surrounds the wheel disc on the outside and is designed to enclose and guide a tire. The wheel disc has fastening holes through which the wheel can be attached to a hub, which is part of the motor vehicle.
Die Formgebung der Radschüssel hängt von der Wahl des Materials ab. Besonders große Freiheiten bei der Gestaltung der Radschüssel sind gegeben, wenn die Radschüssel - und auch die Felge - aus Leichtmetall gegossen oder geschmiedet wird. Für hohe Ansprüche werden dreiteilige Leichtmetallräder verwendet, bei denen die Radschüssel außenseitig einen durchgehenden Radkranz aufweist, der über Schrauben mit einer zweiteiligen Felge verbunden ist.The shape of the wheel disc depends on the choice of material. There is particularly great freedom in the design of the wheel disc if the wheel disc - and also the rim - are cast or forged from light metal. For high demands, three-part light metal wheels are used, in which the wheel disc has a continuous wheel rim on the outside, which is connected to a two-part rim via screws.
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Im allgemeinen weisen die Radschüsseln eine Mehr- oder Vielzahl von Öffnungen auf, die die Radinnenseite und die Radaußenseite miteinander verbinden. - Unter Radinnenseite ist die zur Drehebene parallele Seite zu verstehen, die bei der Montage des Rades dem Kraftfahrzeug zugewandt ist. Entsprechend ist unter der Radaußenseite diejenige Seite der Radschüssel zu verstehen, die nach Montage des Rades vom Kraftfahrzeug abgewandt ist, also sichtbar ist. Die Öffnungen in der Radschüssel dienen im wesentlichen ästhetischen Zwecken.In general, the wheel discs have a number of or a plurality of openings that connect the inside and outside of the wheel. - The inside of the wheel is the side that is parallel to the plane of rotation and faces the motor vehicle when the wheel is mounted. Similarly, the outside of the wheel is the side of the wheel disc that faces away from the motor vehicle after the wheel has been mounted, i.e. is visible. The openings in the wheel disc are essentially for aesthetic purposes.
Insbesondere sportliche Kraftfahrzeuge erreichen mittlerweile hohe Geschwindigkeiten. Solche Geschwindigkeiten sind nur beherrschbar, wenn das Kraftfahrzeug eine darauf abgestimmte Aerodynamik hat. Ein Problem stellt dabei der Aufbau von Staudruck unterhalb des Kraftfahrzeuges dar. Man versucht dem durch tiefreichende Frontspoiler, entsprechende Unterbodengestaltung und Heckdiffusoren zu begegnen. Der Effekt ist jedoch noch nicht befriedigend mit der Folge, daß die Stabilität solcher Kraftfahrzeuge bei hohen Geschwindigkeiten nachläßt.Sports vehicles in particular now reach high speeds. Such speeds can only be controlled if the vehicle has aerodynamics that are tailored to them. One problem is the build-up of dynamic pressure underneath the vehicle. Attempts are being made to counteract this by using low-reaching front spoilers, appropriate underbody design and rear diffusers. However, the effect is not yet satisfactory, with the result that the stability of such vehicles decreases at high speeds.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel bereitzustellen, mit dem die Bildung von Staudruck unterhalb eines Kraftfahrzeuges bei hohen Geschwindigkeiten reduziert und damit die Fahrstabilität des Kraftfahrzeuges verbessert werden kann.The invention is based on the object of providing a means by which the formation of dynamic pressure beneath a motor vehicle at high speeds can be reduced and thus the driving stability of the motor vehicle can be improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rad gelöst, das im Bereich der Öffnungen Luftleitflächen aufweist,This object is achieved according to the invention by a wheel which has air guiding surfaces in the area of the openings,
die bei einer Drehbewegung des Rades in der bestimmungsgemäß vorgesehenen Laufrichtung eine von der Radinnenzur Radaußenseite gerichtete Luftförderung bewirken. Grundgedanke der Erfindung ist es also, die Reduzierung des Staudrucks durch die Räder zu bewirken, indem diese so ausgebildet sind, daß sie während der Fahrt Luft aus dem Bereich unterhalb des Fahrzeuges herausschaufeln und damit den Staudruck reduzieren. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die Wirksamkeit der Staudruckreduzierung umso höher ist, je größer die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist, so daß der Gewinn an Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten besonders groß ist. Damit wird erstmals den Rädern eine Funktion zur Verbesserung der aerodynamischen Effizienz zugewiesen.which, when the wheel rotates in the intended direction, cause air to be conveyed from the inside to the outside of the wheel. The basic idea of the invention is to reduce the dynamic pressure through the wheels by designing them in such a way that they scoop out air from the area underneath the vehicle while driving and thus reduce the dynamic pressure. It is particularly advantageous that the effectiveness of the dynamic pressure reduction is greater the faster the vehicle is, so that the gain in driving stability is particularly great at high speeds. This is the first time that the wheels are assigned a function to improve aerodynamic efficiency.
Es versteht sich, daß solche Räder laufrichtungsgebunden sind, denn zur Bewirkung der von der Radinnen- zur Radaußenseite gerichteten Luftförderung müssen sie sich in einer bestimmten Laufrichtung bewegen. Dies hat zur Folge, daß die für die linke Seite des Kraftfahrzeuges bestimmten Räder nicht für die rechte Seite passen und vice versa. Sie müssen dem Design entsprechend der jeweiligen bestimmungsgemäßen Laufrichtung angepaßt sein.It goes without saying that such wheels are directional, because in order to achieve the air flow from the inside to the outside of the wheel, they must move in a specific direction. This means that wheels intended for the left-hand side of the vehicle are not suitable for the right-hand side and vice versa. They must be designed to suit the intended direction of rotation.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Luftleitflächen sich zumindest im wesentlichen in radialer Richtung erstrecken, da sie dann besonders wirksam sind. Die Luftleitflächen sollten in Bezug auf die Raddrehebene und entgegen der Laufrichtung gesehen zur Radaußenseite hin schräg ansteigen. Diese Schrägflächen dienen dann alsIn the embodiment of the invention, it is provided that the air guide surfaces extend at least essentially in the radial direction, since they are then particularly effective. The air guide surfaces should rise obliquely towards the outside of the wheel in relation to the plane of rotation of the wheel and against the direction of travel. These oblique surfaces then serve as
Luftleitflächen, die den Transport der Luft von der Radinnen- zu der Radaußenseite bewirken.Air guide surfaces that transport air from the inside to the outside of the wheel.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Rad Radspeichen aufweist und die Luftleitflächen an den Radspeichen angeordnet sind. Mit solchen Radspeichen lassen sich große Öffnungen für den Transport der Luft verwirklichen. Dabei kann auf separate Luftleitflächen verzichtet werden, wenn die Radspeichen selbst so ausgebildet werden, daß sie Luftleitflächen zur Bewirkung der erfindungsgemäßen Luftförderwirkung bilden. Dies kann in der Weise geschehen, daß die in Laufrichtung vorn liegenden Längsseiten der Radspeichen, alternativ oder in Kombination dazu auch die in Laufrichtung hinten liegenden Längsseiten der Radspeichen, als Luftleitflächen ausgebildet sind. Dabei ist es zweckmäßig, daß die in Laufrichtung vorn liegenden Luftleitflächen einer Radspeiche kontinuierlich in die in Laufrichtung hinten liegenden Luftleitflächen der in Laufrichtung benachbarten Radspeiche übergehen. Dabei können die Luftleitflächen ihren Winkel zur Raddrehebene radial von innen nach außen stetig vergrößern.According to a further feature of the invention, the wheel has wheel spokes and the air guiding surfaces are arranged on the wheel spokes. With such wheel spokes, large openings for the transport of air can be created. Separate air guiding surfaces can be dispensed with if the wheel spokes themselves are designed in such a way that they form air guiding surfaces to bring about the air conveying effect according to the invention. This can be done in such a way that the longitudinal sides of the wheel spokes that are at the front in the running direction, or alternatively or in combination with this, the longitudinal sides of the wheel spokes that are at the rear in the running direction, are designed as air guiding surfaces. It is expedient that the air guiding surfaces of a wheel spoke that are at the front in the running direction merge continuously into the air guiding surfaces of the wheel spoke that are at the rear in the running direction. The air guiding surfaces can continuously increase their angle to the wheel rotation plane radially from the inside to the outside.
Der Winkel der in Laufrichtung vorn liegenden Luftleitflächen kann in Bezug auf die Raddrehebene zwischen 30° und 50° liegen, vorzugsweise im Bereich von 40°. Die Winkel der in Laufrichtung hinten liegenden Luftleitfläche kann geringer sein und zwischen 20° und 35°, vorzugsweise im Bereich von 30°, liegen.The angle of the air guide surfaces located at the front in the direction of travel can be between 30° and 50° in relation to the wheel rotation plane, preferably in the range of 40°. The angle of the air guide surface located at the rear in the direction of travel can be smaller and lie between 20° and 35°, preferably in the range of 30°.
Bei einem Rad der erfindungsgemäßen Art empfiehlt sich die an sich bekannte Bauweise, daß das Rad eine Radschüssel mit außenseitigem Radkranz und ein mit dem Radkranz verschraubte, vorzugsweise zweiteilige Felge aufweist.In the case of a wheel of the type according to the invention, the known construction is recommended, whereby the wheel has a wheel disc with an external wheel rim and a preferably two-part rim screwed to the wheel rim.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigt die Radaußenseite einer Radschüssel 1 des erfindungsgemäßen Rades, wobei die Felge nicht eingezeichnet ist. Die Radschüssel 1 hat einen Radstern 2 mit sechs im gleichen Winkelabstand angeordneten Radspeichen - beispielhaft mit 3 bezeichnet -, die sich im wesentlichen radial nach außen erstrecken. Die radial außenliegenden Enden der Radspeichen 3 gehen einstückig in einen Radkranz 4 über. Er weist eine Vielzahl von Durchgangslöchern - beispielhaft mit 5 bezeichnet - auf, in die Befestigungsschrauben eingesetzt werden können. Über die Befestigungsschrauben erfolgt die Verbindung mit den beiden Teilen der hier nicht dargestellten Felge in der bei dreiteiligen Felgen bekannten Weise.The invention is illustrated in more detail using an exemplary embodiment in the drawing. It shows the outside of a wheel disc 1 of the wheel according to the invention, with the rim not being shown. The wheel disc 1 has a wheel spider 2 with six wheel spokes arranged at the same angular distance - designated 3 for example - which extend essentially radially outwards. The radially outer ends of the wheel spokes 3 merge integrally into a wheel rim 4. It has a large number of through holes - designated 5 for example - into which fastening screws can be inserted. The fastening screws are used to connect the two parts of the rim (not shown here) in the manner known for three-part rims.
Die Radschüssel 1 bzw. der Radstern 2 weist ein mittiges Nabenloch 6 zum Aufsetzen auf eine Nabe des Kraftfahrzeuges auf. Das Nabenloch 6 ist von fünf Durchgangslöchern beispielhaft mit 7 bezeichnet - umgeben. In diese Durchgangslöcher 7 können Radmuttern zur Verbindung mit der Nabe des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.The wheel disc 1 or the wheel spider 2 has a central hub hole 6 for mounting on a hub of the motor vehicle. The hub hole 6 is surrounded by five through holes, for example designated 7. Wheel nuts can be inserted into these through holes 7 for connection to the hub of the motor vehicle.
Die Radspeichen 3 sind asymmetrisch geformt. Sie weisen an ihren sich im wesentlichen radial erstreckenden, in Drehrichtung vorn liegenden Längsseiten Luftleitflächen beispielhaft mit 8 bezeichnet - auf, die in Bezug auf die Raddrehebene - im vorliegenden Fall die Zeichnungsebene entgegen der Laufrichtung von der Radinnenseite zur Radaußenseite hin schräg ansteigen. Dabei nimmt der Winkel gegenüber der Raddrehebene von innen nach radial außen hin bis zu einem Wert von 38° zu.The wheel spokes 3 are asymmetrically shaped. They have air guide surfaces on their essentially radially extending longitudinal sides, which are located at the front in the direction of rotation - for example designated 8 - which rise obliquely from the inside of the wheel to the outside of the wheel in relation to the wheel rotation plane - in this case the drawing plane against the direction of rotation. The angle relative to the wheel rotation plane increases from the inside to the radial outside up to a value of 38°.
Die jeweils anderen Längsseiten der Radspeichen 3 weisen ebenfalls Luftleitflächen - beispielhaft mit 9 bezeichnet - auf, welche gleichfalls entgegen der Laufrichtung gesehen zur Radaußenseite hin schräg ansteigen. Dabei geht eine Luftleitfläche 8 einer bestimmten Radspeiche 3 kontinuierlich in die Luftleitfläche 9 an der gegenüberliegenden Seite der in Laufrichtung benachbarten Radspeiche 3 über.The other long sides of the wheel spokes 3 also have air guide surfaces - designated by 9 for example - which also rise diagonally towards the outside of the wheel when viewed against the direction of travel. An air guide surface 8 of a specific wheel spoke 3 merges continuously into the air guide surface 9 on the opposite side of the wheel spoke 3 adjacent in the direction of travel.
Beide Luftleitflächen 8, 9 sorgen dafür, daß bei Drehbwegung der Radschüssel 1 bzw. des mit ihr ausgerüsteten Rades eine Luftförderung von der Radinnenseite zur Radaußenseite hin durch die Öffnungen - beispielhaft mit 10 bezeichnet - zwischen den Radspeichen 3 und dem Radkranz 4 bewirkt wird, d.h. die Radspeichen 3 wirken als Propeller bzw. Axialventilator. Dabei ist die Wirkung umso höher, je schneller sich das Rad dreht, d.h. je höher die Geschwindigkeit des mit solchen Rädern ausgestatteten Kraftfahrzeuges ist. Dies hat zur Folge, daß der sich un-Both air guide surfaces 8, 9 ensure that when the wheel disc 1 or the wheel equipped with it rotates, air is conveyed from the inside of the wheel to the outside of the wheel through the openings - designated 10 for example - between the wheel spokes 3 and the wheel rim 4, i.e. the wheel spokes 3 act as a propeller or axial fan. The effect is greater the faster the wheel rotates, i.e. the higher the speed of the motor vehicle equipped with such wheels. This means that the un-
ter dem Unterboden des Kraftfahrzeuges bildende Staudruck abgebaut und somit die Fahrstabilität erhöht wird.The dynamic pressure that builds up on the underbody of the vehicle is reduced, thus increasing driving stability.
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