Fahrzeugfelge sowie Fahrzeugrad mit Fahrzeugfelge

Es wird eine Fahrzeugfelge angegeben. Bei der Fahrzeugfelge kann es sich beispielsweise um eine Motorradfelge handeln. Weiterhin wird ein Fahrzeugrad, das eine Fahrzeugfelge aufweist, angegeben.

Sogenannte Superkondensatoren, die auch als Supercaps oder Ultrakondensatoren bezeichnet werden, werden in vielfältiger Weise in Fahrzeugen aller Art eingesetzt. Die Superkondensatoren werden dabei im Stand der Technik als separate Bauteile, welche ein Gehäuse und Kondensatorelemente wie die Kondensatorelektroden aufweisen, in die Fahrzeuge eingebaut.

Aufgrund der als separate Bauteile ausgeführten Kondensatoren wird für deren Einbau im Fahrzeug ein bestimmter Mindestbauraum benötigt. Weiterhin steigt durch den Einbau das Gewicht der Fahrzeuge.

Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Fahrzeugfelge anzugeben, die zumindest einen Kondensator aufweist, wobei der benötigte Bauraum und das Gewicht verringert werden können.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.

Eine Fahrzeugfelge gemäß zumindest einer Ausführungsform weist einen Felgenkörper und zumindest einen Kondensator auf. Vorzugsweise ist der Kondensator in die Fahrzeugfelge integriert. Der Felgenkörper weist vorzugsweise einen Nabenbereich, ein Felgenbett und einen Verbindungsbereich auf. Der Verbindungsbereich verbindet den Nabenbereich mit dem Felgenbett. Beispielsweise kann der Verbindungsbereich eine oder mehrere Speichen umfassen. Weiterhin kann der Verbindungsbereich beispielsweise als Scheibe ausgebildet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet der Felgenkörper zumindest einen Teil eines Gehäuses des Kondensators. Beispielsweise kann der Kondensator Kondensatorelemente aufweisen, die zumindest teilweise in einer Vertiefung des Felgenkörpers eingebettet sein können. Bei den Kondensatorelementen kann es sich z.B. um Kondensatorelektroden des Kondensators handeln. Die Kondensatorelemente können beispielsweise innerhalb der Vertiefung des Felgenkörpers in einer Vergussmasse eingebettet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kondensator den Nabenbereich umlaufend in der Fahrzeugfelge angeordnet. Beispielsweise kann die Vertiefung des Felgenkörpers, in der die Kondensatorelemente des Kondensators angeordnet sein können, vollständig den Nabenbereich umlaufen. Vorzugsweise sind die Kondensatorelemente des Kondensators derart in einer Vertiefung des Felgenkörpers eingebettet, dass sie den Nabenbereich vollständig umlaufen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Felgenkörper einstückig ausgebildet. Mit anderen Worten kann der Felgenkörper, der den Nabenbereich, den Verbindungsbereich und das Felgenbett aufweisen kann bzw. daraus bestehen kann, aus einem Stück gefertigt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Felgenkörper einen Faserverbundwerkstoff auf oder besteht aus einem Faserverbundwerkstoff. Beispielsweise kann der Felgenkörper einen kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Der Felgenkörper kann z.B. in CFK-Bauweise gewickelt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kondensator Kondensatorelemente auf, die im Felgenbett eingebettet sind. Vorzugsweise sind die Kondensatorelemente des Kondensators den Nabenbereich umlaufend im Felgenbett angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kondensatorelemente des Kondensators gewickelt. Bei dem Kondensator kann es sich beispielsweise um einen sogenannten Wickelkondensator handeln. Beispielsweise können die Kondensatorelemente derart auf den Felgenkörper aufgewickelt sein, dass sie auf dem Felgenbett angeordnet bzw. in einer Vertiefung des Felgenbetts eingebettet den Nabenbereich umlaufen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen die Kondensatorelemente des Kondensators in gestapelter Form vor. Beispielsweise kann es sich bei dem Kondensator um einen Scheibenkondensator oder Vielschichtkondensator handeln.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Kondensatorelemente des Kondensators in einer Vertiefung des Verbindungsbereichs eingebettet. Beispielsweise kann der Verbindungsbereich als Scheibe ausgebildet sein, wobei die Scheibe zumindest eine Vertiefung aufweist, in der die Kondensatorelemente zumindest teilweise eingebettet sind. Die Kondensatorelemente können z.B. scheibenförmig mit einer mittigen Ausnehmung ausgebildet sein und den Nabenbereich umlaufend in der Vertiefung angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Fahrzeugfelge zumindest einen weiteren Kondensator auf. Der weitere Kondensator kann Kondensatorelemente aufweisen, die zumindest teilweise in einer weiteren Vertiefung, beispielsweise einer weiteren Vertiefung des Verbindungsbereichs, eingebettet sein können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kondensator ein Superkondensator. Beispielsweise kann der Superkondensator eine Kapazität von mindestens 1 F aufweisen. Bevorzugt weist der Superkondensator eine Kapazität von mindestens 100 F auf. Der Superkondensator kann z.B. in Form eines gewickelten super Kondensators mit gewickelten Elektroden oder z.B. als Superkondensator mit gestapelten Elektroden vorliegen. Bei einer Ausführung mit mehreren Kondensatoren können alle Kondensatoren Superkondensatoren sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kondensator bzw. sind die Kondensatoren über Schleifringe und/oder induktiv mit einem Bordnetz eines Fahrzeugs verbunden.

Bei der hier beschriebenen Fahrzeugfelge, bei der ein Kondensator in die Fahrzeugfelge integriert ist, können vorteilhafterweise der benötigte Bauraum, das Fahrzeuggewicht und die Kosten in der Herstellung im Vergleich zum Stand der Technik verringert werden.

Weiterhin wird ein Fahrzeugrad angegeben, das eine hier beschriebene Fahrzeugfelge aufweist. Bei dem Fahrzeugrad handelt es sich beispielsweise um ein Fahrzeugrad für ein Motorrad. Das Fahrzeugrad weist vorzugsweise weiterhin einen Fahrzeugreifen auf. Vorzugsweise ist der Kondensator bzw. sind die Kondensatorelemente des Kondensators zwischen dem Felgenkörper und dem Fahrzeugreifen angeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeugrad einen Radnabenmotor auf, der von dem Kondensator bzw. den Kondensatoren gespeist wird. Der Radnabenmotor kann z.B. einen Umrichter umfassen, der beispielsweise über Verbindungselemente mit dem Kondensator bzw. den Kondensatoren verbunden sein kann. Signale zur Motorsteuerung können z.B. durch Schleifringe und/oder induktiv an den Umrichter übertragen werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Signale zur Motorsteuerung per Funk an den Umrichter übertragen werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der hier beschriebenen Fahrzeugfelge ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1A bis 2C beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:

Fig. 1A bis 1C schematische Darstellungen eines Fahrzeugrads mit einer hier beschriebenen Fahrzeugfelge gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 2A bis 2C schematische Darstellungen eines Fahrzeugrads mit einer hier beschriebenen Fahrzeugfelge gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.

Figur 1 A zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugrads 1 , welches eine Fahrzeugfelge 2 und einen Fahrzeugreifen 7 aufweist. In der Figur 1 B ist das Fahrzeugrad 1 aus der Figur 1A in einer Schnittansicht, welche durch einen Schnitt entlang der Linie A-A erhalten ist, gezeigt. Die Figur 1C zeigt einen Ausschnitt aus der Figur 1 B in einer vergrößerten Darstellung.

Die Fahrzeugfelge 2 weist einen Felgenkörper 3 und einen Kondensator 4 auf. Der Felgenkörper 3 umfasst einen Nabenbereich 31 , ein Felgenbett 32 und einen Verbindungsbereich 33, der den Nabenbereich 31 mit dem Felgenbett 32 verbindet und der speichenförmig ausgebildet ist. Der Felgenkörper 3 ist einstückig ausgebildet und besteht aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Der Kondensator 4 weist eine Mehrzahl von Kondensatorelementen 40, welche die Kondensatorelektroden umfassen, auf. Die Kondensatorelemente 40 sind in einer Vertiefung 34 des Felgenbetts 32 angeordnet. Weiterhin sind die Kondensatorelemente 40 des Kondensators in einer Vergussmasse 5 eingebettet. Der Felgenkörper 3 bildet einen Teil des Gehäuses des Kondensators 4.

Die Kondensatorelemente 40 des Kondensators 4 sind auf das Felgenbett 32 auf gewickelt und umlaufen vollständig den Nabenbereich 31 des Felgenkörpers 3. Der Kondensator 4 ist als Superkondensator ausgebildet und weist eine Kapazität von mindestens 1 F auf.

Alternativ zu dem in den Figuren 1A bis 1 C gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Vertiefung 34 des Felgenbetts 32 mit einer Abdeckung versehen sein. Somit können die Kondensatorelemente 40 und die Vergussmasse 5 in einem von der Vertiefung 34 und der Abdeckung gebildeten Hohlraum eingebettet sein.

Die Figuren 2A bis 2C zeigen ein Fahrzeugrad 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Figur 2B zeigt eine Schnittansicht durch das Fahrzeugrad 1 aus der Figur 2A, wobei die Schnittansicht durch einen Schnitt entlang der Linie B-B aus Figur 2A erhalten ist. In der Figur 2C ist ein Ausschnitt aus der Figur 2B in einer vergrößerten Darstellung gezeigt.

Das Fahrzeugrad 1 umfasst einen Fahrzeugreifen 7 und eine Fahrzeugfelge 2. Die Fahrzeugfelge weist einen Felgenkörper 3 und zwei Kondensatoren 4 auf. Der Felgenkörper 3 weist einen Nabenbereich 31 , ein Felgenbett 32 und einen Verbindungsbereich 33, der den Nabenbereich 31 mit dem Felgenbett 32 verbindet und als Scheibe ausgebildet ist, auf. Der Felgenkörper 3 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet und besteht aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff.

Die Kondensatoren 4 weisen jeweils eine Mehrzahl von Kondensatorelementen 40 auf, welche Kondensatorelektroden umfassen. Die Kondensatorelemente 40 der Kondensatoren 4 sind jeweils in einer Vertiefung 34 im Verbindungsbereich 33 angeordnet und in einer Vergussmasse 5 eingebettet. Der Felgenkörper 3 der Fahrzeugfelge 2 bildet einen Teil der Gehäuse der Kondensatoren 4. Weiterhin sind die Vertiefungen 34, in welchen die Kondensatorelemente 40 mit der Vergussmasse 5 eingebettet sind, jeweils von einer Abdeckung 6 nach außen hin verschlossen.

Die zwei Vertiefungen 34, in denen die Kondensatorelemente 40 der Kondensatoren 4 eingebettet sind, sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Verbindungsbereichs 33 ausgebildet. Die Kondensatorelemente 40 sind jeweils scheibenförmig mit einer Ausnehmung in der Mitte ausgebildet und aufeinander gestapelt. Somit umlaufen die Kondensatorelemente 40 vollständig den Nabenbereich 31 des Felgenkörpers 3.

Bei den Kondensatoren 4 handelt es sich um sogenannte Superkondensatoren. Beispielsweise können die Superkondensatoren jeweils eine Kapazität von mindestens 1 F aufweisen.

Bei den hier dargestellten Fahrzeugrädern kann mittels der in die Fahrzeugfelgen integrierten Kondensatoren eine Verringerung von Bauraum, Gewicht und Kosten erzielt werden.

Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein. Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugrad

2 Fahrzeugfelge

3 Felgenkörper

31 Nabenbereich

32 Felgenbett

33 Verbindungsbereich

34 Vertiefung

4 Kondensator

40 Kondensatorelemente

5 Vergussmasse

6 Abdeckung

7 Fahrzeugreifen