技术领域
[0001] 本
发明涉及关于车辆车轮的改进，并且具体地涉及减小由车轮引起的空
气动力学拖曳。本发明的各方面涉及插入件、部件、车轮和车辆。
背景技术
[0002] 在现代的车辆中、并且特别地在高性能
汽车中，由于
合金车轮在汽车的性能方面提供了许多益处，因此通常优选的是配装合金车轮。与以
钢制造的标准车轮相比，用于汽车的合金车轮由
铝或镁的合金制成。因此，与标准车轮相比，合金车轮相当地轻。
[0003] 通过减小不是由悬架支承的部件的总
质量、或者非簧载质量而降低重量的合金车轮具有改善汽车的操纵和行驶品质的益处。除了减小汽车的非簧载质量以外，汽车的整个质量也被减小，这具有在
燃料经济性方面的相关的益处。最后，由于合金车轮的优势众所周知，因此合金车轮通常被认为比标准车轮更具吸引力，并且合金车轮在被配装至汽车时还给出了高性能的
印象。因此，在高性能汽车的情况下期望的是，汽车应该配装有合金车轮。明显地，当顾客为高性能的汽车支付大笔钱时，通常对他们而言重要的是美观。因此，对合金车轮的任何的附加或改型需要符合该要求。
[0004] 这种类型的车轮通常成形成使得，其以中央
轮毂为特征，该中央轮毂附接至轮轴，其中，许多
轮辐从轮毂延伸至附接有轮胎的外轮缘。轮辐之间留有大的间隙，以尽可能多地减小车轮的质量。然而，由此出现的一个问题在于，当汽车高速地行驶时，轮辐之间的这些间隙使流经车轮的空气变得紊乱，并且因此显著地增大车轮上的空气拖曳效应并因此增大整个汽车上的拖曳效应。更详细地，轮辐之间的大的间隙使经过车轮的空气流能够容易地穿过车轮，而不是保持空气流在与车辆的行驶方向平行的方向上的动量。这意味着汽车的燃料经济性以及性能被损害。就现代的汽车而言，一个关键的考虑因素在于汽车如何可以有效地运行，因此明显地存在以下动机：在任何可能的情况下消除汽车的任何拖曳来源并改善汽车的
空气动力学性能。此外，为了实现提供重量轻的车轮——其中，所述使用材料的量被最小化并且所期望的结构性能被实现——的目的，轮辐通常为薄的(在车轮的径向方面中)并且限定平行于车轮的旋
转轴线延伸的平坦面。这种平坦面在车轮旋转时导致增大的
空气阻力。
[0005] 本发明的目的在于克服以上提出的问题或者基本上缓解以上提出的问题。
发明内容
[0006] 本发明的各方面提供了根据所附
权利要求所要求的插入件、部件、车轮和车辆。
[0007] 根据本发明的一方面，提供了用于具有多个轮辐的车辆车轮的插入件，所述多个轮辐在轮辐中的相邻轮辐之间限定用于在使用中接纳插入件的腔，该插入件设置成在使用中被紧固在车轮的腔中，并且该插入件包括流重新引导表面，该流重新引导表面
空气动力学地成形以便在使用中减小车轮的相邻的轮辐上的拖曳。
[0008] 本发明的实施方式提供了下述优势：提高了车轮的空气动力学性能而没有过度地影响车轮的视觉外观。插入件可以包括不显眼(discreet)的部件，其整齐地配装在轮辐之间的腔内以提供空气动力学益处，同时车轮保持如同合金车轮一样的由轮辐布置提供的视觉上美观的外观。
[0009] 插入件可以用于车轮，在该车轮中，多个轮辐至少部分地限定面向外部的车轮表面，每个轮辐的面向外部的表面限定在相应的后轮辐边缘与前轮辐边缘之间，其中，流重新引导表面从相邻的轮辐的边缘沿着轮辐的基本上整个长度延伸。
[0010] 相邻的轮辐边缘可以为如由车轮的在使用中的旋转方向所限定的轮辐的前边缘或后边缘。
[0011] 插入件可以包括流重新引导表面，该流重新引导表面从相邻的轮辐的前边缘延伸以在使用中减小轮辐的前边缘上的拖曳。
[0012] 在本发明的一个实施方式中，当插入件在使用中被配装在腔中时，插入件没有任何部分突出超过面向外部的车轮表面。
[0013] 当插入件在使用中被配装在腔中时，插入件的流重新引导表面可以朝向车辆向内延伸。
[0014] 插入件的流重新引导表面可以为大致平坦的。流重新引导表面的平坦表面还可以与面向外部的车轮表面齐平。在该实施方式中，完全地防止了空气流进入车轮腔中，并且因此消除了腔穴对车辆的空气动力学性能的影响。
[0015] 流重新引导表面可以形成为
叶片以提高空气重新引导的有效性，并且因此进一步减小紊流的积累以及相应的拖曳效应。
[0016] 插入件可以包括中央开口以允许空气流穿过其中以用于冷却车辆
制动器，并且该中央开口还使对配装有插入件的车轮的视觉外观产生的任何损害最小化。
[0017] 插入件的开口可以限定如通过配装有插入件的车轮的旋转方向所确定的前边缘和后边缘，由此，前边缘和后边缘在使用中具有不同的空气动力学轮廓，使得插入件呈现偏
手性(handedness)。这意味着，车辆不需要用于车辆每侧的不同的车轮设计，而是可以将一个车轮设计与两个插入件设计一起使用，一个插入件设计用于车辆的左侧并且另一个插入件设计用于右侧。两个插入件设计可以例如为彼此的镜像。由于插入件为比车轮成本更低的物品，因此与必须提供两种不同的车轮类型的情况相比，这提供了成本优势。
[0018] 应该指出的是，车辆可以具有两种不同的车轮设计；一种用于前车轮，并且另一种用于后车轮。在这种情况下，可能需要具有四种不同的插入件设计；每个车轮一种。还应该指出的是，车轮的轮辐可以为对称的，以允许车轮在车辆的任一侧上使用。这使不同的插入件设计能够具有大致类似的外轮廓。
[0019] 插入件可以具有关于下述的线对称的外轮廓：该线从车轮的
旋转轴线径向向
外延伸，并且将在使用中配装有插入件的腔平分成两部分(bisect)。
[0020] 插入件可以设置成配装在腔中，使得插入件的外轮廓与面向外部的车轮表面之间没有间隙，从而意味着空气将不能透入插入件与车轮之间。这将提高插入件在空气动力学性能方面的有效性。
[0021] 插入件可以由塑料制成以保持最低的制造成本。
[0022] 插入件优选地能够从车轮容易地移除，这意味着，如果插入件变得损坏或变脏，则能够容易地将其更换。例如，插入件可以借助于夹持件附接至车轮。
[0023] 插入件可以与一个或更多个其他的插入件一体地形成以形成一体化部件，其中，每个插入件配装到车轮的对应的腔中。因此，在另一方面中，提供了用于车辆车轮的包覆成型的(overmould)部件，其中，该部件包括至少一个根据第一方面的插入件，所述至少一个插入件中的每个插入件用于配装至不同的相应的腔中，所述腔限定在车轮的不同对的相邻的轮辐之间。
[0024] 根据本发明的另一方面，提供了一种包括一个或更多个根据本发明的第一方面或第二方面的插入件的车辆车轮，其中，每个插入件被接纳在车轮的对应的腔内以提供空气动力学益处。
[0025] 根据本发明的一方面，提供了一种用于配装至车辆的车轮的插入件，该车轮具有多个轮辐，所述多个轮辐限定从车辆面向外部的面向外部车轮表面。在轮辐的相邻的轮辐之间限定有用于接纳插入件的腔。插入件包括外轮廓，该外轮廓具有与腔互补的形状并且设置成在使用中被紧固地配装在腔内。插入件还包括流重新引导表面，该流重新引导表面空气动力学地成形以便在使用中减小车轮上的拖曳。流重新引导表面引导空气远离腔并且因而防止紊流在腔中以及腔的周围积累，从而减小拖曳。
[0026] 在本
申请的范围内，可以清楚地预期到，在前述段落中、在权利要求中和/或在下列
说明书和
附图中陈述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是其独立的特征可以独立地或以其任何组合的方式进行采用。例如，本发明的一方面的优选的和/或可选的特征除非这些特征之间不相容否则都可以单独地或者以适当组合的方式并入本发明的其他方面中。
附图说明
[0027] 现在将参照附图仅通过示例的方式对本发明的一个或更多个实施方式进行描述，在附图中：
[0028] 图1示出了车轮的示例，本发明的插入件待被配装至该车轮；
[0029] 图2示出了本发明的第一实施方式的用于配装至图1的车轮的插入件；
[0030] 图3示出了在被配装至图1中的车辆车轮时的图2中的插入件；以及[0031] 图4示出了图3中的车轮和插入件组件，其中，出于清楚的目的而移除了一些轮廓线。
具体实施方式
[0032] 本发明将对特定的情况进行描述，在该特定的情况中，本发明待配装至的车轮形成有五个轮辐。本领域的技术人员将领会到，本发明可以容易地适应于配装至具有任何形状和尺寸的任意数目的轮辐的任何车辆车轮。
[0033] 参照图1至图4，本发明采取插入件的形式，在一个实施方式中，该插入件适于与用于车辆的合金车轮10一起使用，该合金车轮10包括轮毂12、外轮缘14、以及从轮毂12延伸至外轮缘14的多个轮辐16a至16e。车轮还包括通过轮辐16a至16e的面向外部的表面部分地限定的面向外部的表面15。轮辐16a至16e中的每个轮辐设置有开口17用以以已知的方式为车轮提供美观的外形。
[0034] 具有绕轮毂12等
角度地间隔开的五个轮辐16a至16e，其中，轮辐16a至16e中的相邻的轮辐与车轮的外轮缘14一起在所述相邻的轮辐与车轮的外轮缘14之间限定五个腔18a至18e中的相应的一个腔。
[0035] 参照如图2中示出的插入件20中的一个插入件，该插入件20具有与腔18a互补的形状，该插入件20配装在腔18a内，其中，插入件20的外轮廓22设置成与腔18a的边界轮廓精确地对应。以这种方式插入件20的外轮廓22与车轮10的面向外部的表面15
接触使得空气将不会被吸入车轮10与插入件20之间，这是由于空气被吸入其间将显著地降低空气动力学益处的有效性。
[0036] 插入件20形成有位于中央的开口24。开口的设置由于减小材料的体积而减小插入件的视觉冲击，并且还允许空气流动穿过腔18a以使位于车轮10后面的制动器冷却。如通过图3中示出的车轮10的旋转方向30限定的，开口24的边界限定朝向车轮的前部的前边缘26和朝向车轮的后部的后边缘28。
[0037] 插入件20的远离插入件20的后边缘28延伸的表面32向内倾斜到车轮10中。以这种方式，表面32采取叶片或翼部的形式以用于转移空气。因此，流经车轮10的空气在车辆向前移动时通过叶片32被重新引导远离腔18a并远离车轮，从而防止空气在腔18a中及腔18a的周围变得紊流，这将增大拖曳。然而，一些空气将流动穿过18a以提供对制动器的冷却。
[0038] 插入件20呈现偏手性，使得就每个车辆而言需要具有两组插入件；一组插入件用于车辆的右手侧，而另一组插入件用于车辆的左手侧。为了使插入件20的叶片32是有效的，叶片32定角度成使得其在车辆移动时面向迎面而来的空气并与其相会合。如果将两个相同的插入件20配装至两个单独的车轮10，一个插入件位于车辆的一侧上，而另一个插入件位于车辆的相反侧上，则前边缘26和后边缘28将被调换。就一个插入件而言，叶片32将面对迎面而来的空气，而就位于车辆的另一侧上的另一个插入件而言，叶片32将背对迎面而来的空气，从而致使叶片32无效。由于对给定的车辆而言，与具有两种类型的车轮相比，具有带有两种相应类型的插入件的一个车轮设计是更加廉价且更加有效的，因此本发明的插入件在使车轮简单地再成形以执行相同的功能方面提供优势。
[0039] 在目前描述的实施方式中，通过减小车轮10旋转时由每个轮辐16a至16e引起的空气动力学拖曳而减小车轮10的旋转阻力。具体地，插入件20的后边缘28成形为以便与相邻的轮辐16a至16e的前边缘相符。在这种构型的情况下，叶片32分别地从轮辐16a至16e的前边缘沿着轮辐16a-16e的基本上整个长度——即，在轮辐的位于轮毂12处的端部与位于外轮缘14处的端部之间——突出。因此，叶片32的位于插入件20的后边缘上的渐缩的形状用以减小相邻的轮辐16a至16e的前边缘(即，平坦的面)上积累的压力，从而减小所谓的停滞损耗(stagnation losses)并提高空气动力学效率。此外，叶片32由于有效减小轮辐16a至16e之间的间距而用以减小车轮“车轮尾迹(wheel wake)”的尺寸。也就是说，由于在车轮10旋转时，每个轮辐跟随着在其之前的那个轮辐的尾迹，因此，如果轮辐间距减小，则每个轮辐上的停滞损耗被减小。
[0040] 插入件20可以以广泛范围的材料来制造。由于插入件20不需要执行除了重新引导空气以外的任何机械功能，因此材料的选择很可能偏向便宜且轻的那些材料，例如塑料。
[0041] 在该实施方式中，插入件20仔细地设计成使得其尽可能地不显眼，并且因此不会减损合金车轮10的审美要求。
[0042] 在本发明的另一实施方式中，插入件20可以未形成有中央开口24，使得插入件20完全地填充车轮10中的位于轮辐16a至16b之间的腔18a。该实施方式将适于其中插入件的审美要求不太重要的应用。该实施方式可以提供本发明的所有实施方式的最佳的空气动力学性能。然而，由于穿过车轮的用以使后面的制动器冷却的空气流将被完全阻挡住，因此可能会有所损害。该实施方式保持插入件20呈现偏手性的优势，使得可以将单独的插入件用于优化左侧的和右侧的车辆车轮。特别地，尽管插入件20不具有中央开口24，但是仍可以保持叶片表面32的远离每个轮辐16a至16e的前边缘的倾斜部，以确保空气平稳地流经每个轮辐16a至16e，同时保持插入件20的外表面中的凹部的美学性能。
[0043] 在本发明的优选的实施方式中，并且如图3中所示，单独的插入件20配装在车轮的每个腔18a至18e中。这比多个插入件一起形成为单个部件在审美上更加可接受，并且这还提供下述益处：在插入件20变得损坏或者变脏时可以相对于其他插入件单独地更换每个插入件20。然而，在另一实施方式中，多个插入件20可以一起形成为单个部件以包覆成型合金车轮10，其中，每个插入件20配装到车轮10中的对应的腔18a至18e中并且与其他插入件一体地形成为单个的一体化单元。在该实施方式中，包覆成型件的不是与所述表面15齐平的插入件的部分可以高于面向外部的表面15。
[0044] 本领域的技术人员将领会到，本发明可以在不脱离如在所附权利要求中陈述的本发明的范围的情况下
修改成采用关于文中所描述的形式的许多替代性形式。例如，本发明的插入件中的任一插入件可以由两个或更多个单独件形成。替代性地，根据空气动力学益处与视觉外观之间可以容许的折衷，插入件不必填充整个腔体积，而仅填充腔体积的后部或前部。
