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Patent Searching and Data


Title:
VEHICLE WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/041435
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to provide a vehicle wheel, the driving behavior of which can be precisely adapted to the current driving situation in a simple manner during operation of the vehicle tire. This aim is achieved in that the rim (2) is equipped with at least one electrically operated miniature pump (6) for producing an air pressure, wherein during driving the tire pressure can be adapted to different driving situations by means of the miniature pump (6).

Inventors:
KURZ, Martin (Kollenrodtstr. 6, Hannover, 30161, DE)
MENZ, Rüdiger (Uhlandstr. 5, Hannover, 30167, DE)
GERHARDT, Joachim (Am Schafanger 18, Barsinghausen, 30890, DE)
PAUL, Ingo (Gerhart-Hauptmann-Weg 34, Hannover, 30659, DE)
TREDER, Christian (Überm See 18, Neustadt, 31535, DE)
SCHULZE, Thomas (Wilhelmstr. 21, Hannover, 30171, DE)
KOMISCHKE, Ralf (Nordlicht 1, Lehrte, 31275, DE)
Application Number:
EP2017/065331
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
June 22, 2017
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH (Vahrenwalder Str. 9, Hannover, 30165, DE)
International Classes:
B60C23/10
Domestic Patent References:
WO2015075655A12015-05-28
WO2012142120A22012-10-18
Foreign References:
DE102014104289A12015-10-01
DE10001348A12001-07-19
US20110203710A12011-08-25
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WIDJAJA, Wira (Continental Aktiengesellschaft, Intellectual PropertyPostfach 169, Hannover, 30001, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Fahrzeugrad (1) mit einer Felge (2) mit einem Felgenring (8), einer Nabe und einem auf die Felge (2) aufgezogenen Luftreifen (3),

wobei der Luftreifen eine Karkasse, einen Laufstreifen, zwei Seitenwände und Reifenwülste umfasst,

wobei die Felge (2) und der Luftreifen (3) einen Reifenholraum bilden und wobei der Luftreifen (3) mit unterschiedlichen Reifendrücken befüllbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die Felge (2) mit mindestens einer elektrisch betriebenen Miniaturpumpe (6) zur Erzeugung eines Luftdruckes ausgestattet ist,

wobei der Reifendruck während der Fahrt mit der Miniaturpumpe (6) an unterschiedliche Fahrtsituationen angepasst werden kann.

Fahrzeugrad nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Reifendruck mit der Miniaturpumpe (6) in einer Zeit von weniger als 3 Minuten, vorzugsweise von weniger als 30 Sekunden, an die jeweilige

Fahrsituation angepasst werden kann.

Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Miniaturpumpe (6) in einem Hohlraum einer Felgenspeiche (5) der Felge (2) integriert ist.

Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Miniaturpumpe (6) im Felgentiefbett (10) der Felge (2) integriert ist. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

die Miniaturpumpe (6) im zentralen Basiskörper (9) der Felge (2) integriert ist.

Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Miniaturpumpe (6) eine Membranpumpe, eine Zahnradpumpe oder

Kolbenpumpe ist.

Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

an der Nabe (4) ein Statorelement (15) und an der Felge (2) ein Rotorelement (16) angeordnet sind,

wobei bei Rotationen des Rotorelementes (16) um das Statorelement (15) eine elektrische Energie erzeugt wird.

Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die elektrische Energie für den Antrieb der Miniaturpumpe (6) und/oder zum Aktivieren der Ventile (19, 20) und/oder für das Laden eines elektrischen Speichers (17) genutzt wird.

9. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

der elektrische Speicher (17) in Form eines Akkus in der Felge (2) integriert ist. 10. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass an der Felge (2) mindestens ein Belüftungsventil (17) und zusätzlich mindestens ein Entlüftungsventil (18) zum Anpassen des Reifendruckes angeordnet sind.

11. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Belüftungsventil (17) und die Entlüftungsventile (18) jeweils einzeln mit einer elektrischen Schaltung gesteuert werden.

12. Fahrzeugrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Miniaturpumpe Abmessungen mit einer maximalen Höhe von ca. 10 cm, einer maximalen Breite von ca. 10 cm und einer maximalen Tiefe von 5 cm aufweist.

Description:
Beschreibung

Fahrzeugrad

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad. Fahrzeugräder weisen eine Felge und ein darauf aufgezogenen Fahrzeugreifen auf, zwischen denen ein Reifenvolumen eingeschlossen wird. In dem Reifenvolumen herrscht im Betrieb des Fahrzeugreifens ein vorab festgelegter Reifendruck. Über den Reifendruck wird ein Fahrverhalten des Fahrzeugreifens bestimmt, wobei der Reifendruck sich während der Fahrt aufgrund von beispielsweise thermischen Effekten verändern kann. Weiterhin kann der Reifendruck durch Diffusion über einen längeren Zeitraum abfallen. Durch derartige Veränderungen können sich im laufenden Betrieb des Fahrzeugrades Beeinträchtigungen des Fahrverhaltens, insbesondere eines Rollwiderstandes, ergeben. Ein zu geringer Reifendruck wird meist erst nach einem längeren Zeitraum beispielsweise bei einer routinemäßigen Kontrolle festgestellt.

In bestimmten Situationen ist ebenfalls wünschenswert den Reifendruck mit einer hohen Geschwindigkeit anzupassen.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeugrad bereitzustellen, dessen Fahrverhalten im Betrieb des Fahrzeugreifens in einfacher Weise präzise an eine aktuelle Fahrsituation angepasst werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und den kennzeichnenden

Merkmalen von Anspruch 1 dadurch, dass

die Felge mit mindestens einer elektrisch betriebenen Miniaturpumpe zur Erzeugung eines Luftdruckes ausgestattet ist,

wobei der Reifendruck während der Fahrt mit der Pumpe an unterschiedliche Fahrtsituationen angepasst werden kann. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Fahrzeugrad auf einfache Weise und präzise an eine aktuelle Fahrsituation angepasst werden kann. Beispielsweise könnte bei einer höheren Radlast der Reifendruck signifikant erhöht werden, um dadurch die Fahreigenschaften des Fahrzeugreifens zu verbessern und um den Rollwiderstand zu reduzieren. Die elektrisch betriebene Miniaturpumpe lässt sich einfach an einer Fahrzeugfelge integrieren. Aufgrund der geringen Abmessungen der Miniaturpumpe ist nur ein geringer Bauraum erforderlich. Außerdem lässt sich die elektrisch betriebene Miniaturpumpe auf einfache Weise mit einer elektrischen Schaltung ein- und ausschalten.

Dadurch ist vorteilhafterweise auch im Betrieb des Fahrzeugrades bzw. während der Fahrt ein stufenloses Anpassen eines Reifendruckes durch die Aktivierung der Miniaturpumpe möglich. Dadurch können beispielsweise durch Diffusion verursachte Verluste im Reifendruck ausgeglichen werden. Weiterhin kann je nach Fahrsituation der Reifendruck gezielt angepasst werden, so dass

Reifeneigenschaften, insbesondere der Rollwiderstand, in Abhängigkeit der

Fahrsituation als auch die Haltbarkeit des Fahrzeugrades optimiert werden können.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der

Reifendruck mit der Pumpe in einer Zeit von weniger als 3 Minuten, vorzugsweise von weniger als 30 Sekunden, an die jeweilige Fahrsituation angepasst werden kann. Dadurch kann sehr schnell und dynamisch auf unterschiedliche Fahrsituationen reagiert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Miniaturpumpe in einem Hohlraum einer Felgenspeiche der Felge integriert ist.

Dadurch ist die Miniaturpumpe von außen praktisch nicht sichtbar. Außerdem wird dadurch auch kein Bauraum an der Felge beansprucht, der die Abmessungen der Fahrzeugbremse beeinträchtigen könnte.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Miniaturpumpe im Felgentiefbett der Felge integriert ist. Dadurch würde die Miniaturpumpe direkt im Reifenhohlraum liegen, so dass keine zusätzlichen

Verbindungsleitungen erforderlich sind, die durch den Felgenring geführt werden müssten. Die Position im Felgentiefbett hat ebenfalls den Vorteil, dass sich der Reifen einfacher auf die Felge montieren lässt.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Miniaturpumpe im zentralen Basiskörper der Felge integriert ist. Dadurch ist die Miniaturpumpe von außen nicht sichtbar. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Felge elektrisch ansteuerbare Ventile integriert sind, wobei mit den Ventilen und der Miniaturpumpe der Reifendruck des Luftreifens reguliert wird. Dadurch lässt sich der Reifendruck im Reifen präzise und stufenlos an unterschiedliche

Fahrsituationen anpassen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Miniaturpumpe eine Membranpumpe, eine Zahnradpumpe oder Kolbenpumpe ist. Mit diesen Pumpentypen lässt sich mit hoher Geschwindigkeit ein erforderlicher Reiendruck einstellen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Nabe ein Statorelement und an der Felge ein Rotorelement angeordnet sind, wobei bei Rotationen des Rotorelementes um das Statorelement eine elektrische Energie erzeugt wird. Dadurch lässt sich auf einfache Weise Energie an der

Fahrzeugfelge bereitstellen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Energie für den Antrieb der Miniaturpumpe und/oder zum Aktivieren der Ventile und/oder für das Laden eines elektrischen Speichers genutzt wird. Dadurch lassen sich diese elektronischen Bauteile einfach mit elektrischer Energie versorgen. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Speicher in Form eines Akkus in der Felge integriert ist. Dadurch ist der elektrische Speicher von der Außenseite des Fahrzeuges nicht sichtbar. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Felge mindestens ein Belüftungsventil und zusätzlich mindestens ein

Entlüftungsventil zum Anpassen des Reifendruckes angeordnet sind. Dadurch kann das Belüften und das Entlüften des Fahrzeugreifens präzise und mit einer hohen Geschwindigkeit erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Belüftungsventil und die Entlüftungsventile jeweils einzeln mit einer elektrischen Schaltung gesteuert werden. Dadurch kann der Reifendruck mit einer hohen

Präzision an unterschiedliche Fahrsituationen angepasst werden.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einer Miniaturpumpe in der Felgenspeiche Fig. 2 ein Fahrzeugrad mit einer Miniaturpumpe im Basiskörper

Fig. 3 ein Fahrzeugrad mit einer Miniaturpumpe im Felgentiefbett

Fig. 4 ein Fahrzeugrad mit einem Rotorelement

Fig. 5 ein Fahrzeugrad mit Entlüftungsventilen Fig. 1 zeigt ein Fahrzeugrad 1 mit einer Felge 2 und einem darauf aufgezogenen

Reifen 3, einer Nabe 4 sowie drei zwischen der Nabe 4 und der Felge 2 angeordnete Speichen 5. Über die Nabe 4 wird das Fahrzeugrad 1 in allseits bekannter Weise gelagert, sodass sich das Fahrzeugrad 1 während des Betriebs drehen kann. Zwischen dem Reifen 3 und der Felge 2 wird ein gegenüber einem Außenbereich abgedichtetes Volumen ausgebildet, in dem ein bestimmter Reifendruck vorherrscht. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Speichen 5 in etwa hohlzylindrisch ausgeführt, wobei in einem Speichen-Innenraum eine Miniaturpumpe 6 angeordnet ist. Die Miniaturpumpe 6 ist in etwa im oberen Drittel der Speiche 5 angeordnet. Sie ist über einen Verbindungskanal 7 mit dem Reifenhohlraum des Reifens 3 verbunden. Der Verbindungskanal 7 ist durch den Felgenring 8 hindurchgeführt und mit einem nicht dargestellten Ventil mit dem Reifenhohlraum verbunden. Bei einer Betätigung der elektrisch betriebenen Miniaturpumpe 6 wird der Reifendruck im Reifen 3 an unterschiedliche Fahrsituationen angepasst. Über Sensoren könnte beispielsweise festgestellt worden sein, dass sich die Radlast signifikant erhöht hat, weil das Fahrzeug voll beladen wurde.

Nachfolgend würde dann der Reifendruck um eine entsprechende Druckdifferenz erhöht werden.

Die Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die elektrisch betriebene Miniaturpumpe im Basiskörper 9 der Felge 2 integriert ist, wobei die Felge 2 in einer Radialschnittansicht dargestellt ist. Der Basiskörper 9 der Felge 2 stellt sozusagen das Verbindungsbauteil zur Nabe dar. Die Miniaturpumpe 6 ist über nicht dargestellte Verbindungsleitungen mit dem Felgenring 8 verbunden, um den

Reifendruck anzupassen. Zur vereinfachten Darstellung ist der Reifen nicht dargestellt.

Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Miniaturpumpe 6 im Felgentiefbett 10 integriert ist. Die Miniaturpumpe befindet sich somit direkt im Reifenhohlraum.

Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Felge 2 in einer Schnittansicht dargestellt ist. Die Miniaturpumpe 6 ist im Basiskörper der Felge integriert. Die Felge weist am Basiskörper ein Rotorelement 16 auf, welches sich bei Bewegung des Fahrzeugrades um das Statorelement 15 dreht, welches an der feststehenden Nabe angeordnet ist. Bei Rotation des Fahrzeugrades kann auf diese Weise elektrische Energie bereitgestellt werden, um über die dargestellten elektrischen Verbindungen die Miniaturpumpe 6 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Miniaturpumpe 6 ist über eine Verbindungsleitung 18 mit dem Felgenring der Felge 2 verbunden. Im Felgenring ist schematisch ein Ventil 19 zum Befüllen des Reifenhohlraums dargestellt. An der Felge 2 ist ebenfalls schematisch ein elektrischer Speicher 17 dargestellt, der mit dem System aus Rotorelement und Statorelement aufgeladen werden kann. Der elektrische Speicher kann dazu dienen, Ventile im Felgenring zu aktivieren oder die Pumpe 6 anzutreiben.

Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeugrad 1 ist in einer Seitenansicht dargestellt. Am Felgenring 8 sind ein Belüftungsventil 20 und mehrere einzelne Entlüftungsventile 19 angeordnet. Durch die Vielzahl der Ventile lässt sich der Reifendruck mit einer hohen Geschwindigkeit regulieren. Insbesondere lässt sich mit den drei dargestellten Entlüftungsventilen 19 der Reifendruck auf einfache und schnelle Weise absenken. Alle Ventile werden beispielsweise über Elektromagnete gesteuert. Die Miniaturpumpe und der elektrische Speicher sind in der Felge integriert.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugrad

2 Felge

3 Reifen

4 Nabe

5 Speichen bzw. Felgenspeiche

6 Miniaturpumpe

7 Verbindungskanal zum Reifen

8 Felgenring

9 Basiskörper der Felge

10 Felgentie fbett

15 Statorelement an der Nabe

16 Rotorelement an der Felge

17 Elektrischer Speicher

18 Verbindungsleitung zum Felgenring

19 Entlüftungsvent ile

20 Belüftungsventil