CN114222695A - 用于车辆、特别是机动车的轮毂托架装置和支承装置以及车辆、特别是机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的轮毂托架装置(10)，该轮毂托架装置包括至少一个轮毂托架(12)，所述至少一个轮毂托架具有至少一个支承部位(14)，在所述至少一个支承部位上可支承至少一个用于可转动地支承轮毂的车轮支承件(16)，其中，轮毂托架(12)在外周侧至少部分地被至少一个隔热元件(22)包围。

Description

用于车辆、特别是机动车的轮毂托架装置和支承装置以及车 辆、特别是机动车

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于车辆的轮毂托架装置。此外，本发明涉及一种根据权利要求9的前序部分的用于车辆的支承装置。本发明还涉及一种车辆、特别是机动车。

背景技术

文献DE 7301716 U公开了一种用于相对于车厢或底盘弹性支撑轨道车辆车桥的弹性支承件。文献DE 2 309 550 A1公开了一种具有由弹性材料制成的弹簧的车辆悬架。此外，文献DE 10 2013 001 114 A1公开了一种用于旋转地支承车辆的轮毂的车轮支承件，该车轮支承件具有带至少一个内滚道的内支承套、带至少一个外滚道的外支承套和布置在这两个支承套之间的滚动体，该滚动体在滚道上滚动。此外，至少一个加热元件布置在两个支承套中的至少一个支承套的材料内部，以便加热两个支承套之间的支承空间，其中，滚动体布置在该支承空间中。

发明内容

本发明的目的是，提供一种轮毂托架装置、一种支承装置和一种车辆，从而可以实现车辆的特别节能的运行。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的轮毂托架装置、通过具有权利要求9的特征的支承装置以及通过具有权利要求10的特征的车辆来实现。在其余的权利要求中给出具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案。

本发明的第一方面涉及一种用于优选设计为机动车、特别是汽车的车辆的轮毂托架装置。该轮毂托架装置具有至少一个轮毂托架。例如，当轮毂托架是转向装置的、特别是转向节转向装置(Achsschenkellenkung)的组成部分时，轮毂托架例如是转向节。这意味着，转向节或轮毂托架例如可以围绕也被称为转向轴线的摆动轴线相对于车辆的例如设计为承载式车身/整体车身的车体摆动并且由此转向。轮毂托架具有至少一个或正好一个支承部位，在该支承部位上可支承或可布置至少一个用于可转动地支承轮毂的车轮支承件。支承部位例如具有也被称为接纳部或支承座的支承件接纳部，车轮支承件例如至少部分地、特别是至少大部分地或完全地可接纳或被接纳在该支承件接纳部中。

现在为了实现车辆的特别高效并因此节能的、即低能耗的运行，根据本发明规定，轮毂托架在外周侧至少部分地被至少一个特别是附加于轮毂托架设置的和/或与轮毂托架分开地构造的隔热元件包围。由此，轮毂托架设计为热隔离的或者说热绝缘的轮毂托架，从而例如可以避免从轮毂托架向轮毂托架装置的周围环境的过多的热传递。

试验已经表明，用于车辆的车轮支承件的损耗功率与热相关。原则上可以考虑，使用主动的辅助加热措施、例如至少一个电加热元件，以便在使用电能的情况下并且因此主动地对车轮支承件进行加热，也就是说使其升温或者说保温。由此可以将车轮支承件的损耗功率保持在较低程度。然而，这种辅助加热措施导致部件数量多、重量大、结构空间需求高且特别是导致成本高。与此相对，本发明现在能够实现，在没有主动的辅助加热措施的情况下将例如在车辆运行期间产生的车轮支承件损耗功率以及因此将热量保持在轮毂托架中和/或轮毂托架上并且在此特别是保持在支承部位或车轮支承件的区域中，以便由此实现轮毂托架装置特别是在支承部位的区域中的有利的温度。因为这在没有主动的辅助加热措施的情况下是可能的，所以可以实现轮毂托架——特别是在支承部位的区域中——的特别有利的温度，而没有附加的能量消耗并且因此没有续驶里程损失和/或附加的CO₂排放。

本发明特别是基于以下认识：在传统的车辆中在车轮支承件与轮毂托架之间存在热耦合，其中，通过该热耦合可以将热量从车轮支承件中排出。从车轮支承件排出的热量通过轮毂托架、特别是通过轮毂托架表面排出到周围环境。这种作用例如在车辆行驶时通过掠过或流过的行车风而增强。现在，本发明使得可以避免从轮毂托架并且特别是从支承部位或车轮支承件向周围环境的过多散热，这是因为例如轮毂托架在外周侧借助于隔热元件被封装或者被热绝缘或隔离。

已证明为特别有利的是，轮毂托架在外周侧至少大部分地被隔热元件包围。这特别是理解为，轮毂托架的一外周侧的——特别是整个——面或表面的一半以上都被隔热元件包围。由此可以特别好地避免过多的热损失，从而可以实现特别高效的运行。

此外，已证明为有利的是，隔热元件至少部分地、特别是至少大部分地或完全地与支承部位重叠或覆盖支承部位。因此，隔热元件优选地还包围至少一个或多个自由的面，车轮支承件可安装或可布置在该自由的面上。由此可以特别好地避免车轮支承件的过多的热排出，从而能够实现特别高效的运行。

通过使用隔热元件，例如，相比于传统车辆并且特别是在车辆的运行期间，支承部位或车轮支承件更快地升温，以便与传统的解决方案相比降低损耗功率。此外，车轮支承件和支承部位在停车阶段与传统的解决方案相比更慢地冷却，从而例如在重新起动车辆时或者在重新开始车辆行驶时，车轮支承件和支承部位具有特别有利的高温。结果可以将车轮支承件的损耗功率保持得特别低。

在车辆的制造完成的状态下，车轮支承件例如用于将轮毂可转动地支承在轮毂托架上。在此，在车辆的制造完成的状态下，车辆的至少一个车轮以不能相对转动的方式与轮毂连接，其中，车轮例如具有轮辋和套装在轮辋上的轮胎。测量结果显示，在传统的解决方案中，由轮胎和车轮支承件组成的复合结构在10摄氏度的温度差下产生高达3克每千米CO₂的行驶阻力差。通过本发明，例如可以在较长的时间段内避免车轮支承件的过大的温度波动，从而可以将其损耗功率保持得特别低。

为了能够特别有利地使支承部位和进而使车轮支承件热绝缘，在本发明的另一设计方案中规定，隔热元件在支承部位的至少两个不同的侧上、特别是在相对置的或彼此背离的侧上至少部分地、特别是至少大部分地或完全地包围支承部位。

为了能够特别有利地以热绝缘或隔离轮毂托架，并且因此能够将损耗功率保持得特别低，在本发明的另一实施方式中规定，隔热元件直接接触轮毂托架的外周侧的周面、即例如其前述表面。换句话说，优选规定，轮毂托架特别是直接地被隔热元件包套。

优选地，轮毂托架一体地构造。此外，证明为特别有利的是，轮毂托架装置没有主动的加热元件，借助于该主动的加热元件可在使用电能的情况下加热轮毂托架或支承部位。由此可以确保特别节能的运行。

在本发明的一特别有利的实施方式中，轮毂托架由第一材料、特别是金属材料构成，其中，隔热元件由与第一材料不同的第二材料、特别是塑料构成。由此，轮毂托架可以借助于隔热元件特别有利地隔热。

在本发明的另一设计方案中，轮毂托架装置具有车轮支承件，该车轮支承件布置或支承在支承部位上。

在此证明为特别有利的是，车轮支承件在外周侧至少部分地、特别是至少大部分地被至少一个另外的、布置在车轮支承件与轮毂托架之间的隔热元件包围。上述和下述的关于第一隔热元件的实施方式也可以容易地转用于另外的隔热元件，并且反之亦然。通过使用另外的隔热元件，特别是可以将车轮支承件相对于周围环境并且特别是相对于轮毂托架热绝缘或封装，从而能够实现特别高效的运行。隔热元件例如彼此分开地构造，或者隔热元件彼此一体地形成。

该另外的隔热元件例如由刚性的、但是导热性低的材料构成。例如，该另外的隔热元件形成车轮支承件座，车轮支承件特别是直接地支撑并因此支承在该车轮支承件座上。由此可以避免从车轮支承件向轮毂托架的过多的传热，从而可以将车轮支承件的功率损耗保持在非常低的范围内。

本发明的第二方面涉及一种用于车辆、特别是用于机动车的支承装置，该支承装置包括至少一个车轮支承件，用于将轮毂可转动地支承在车辆的轮毂托架上。现在为了实现车辆的特别节能的运行，在本发明的第二方面中规定，车轮支承件在外周侧至少部分地被至少一个隔热元件包围。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案被视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。特别地，关于本发明的第一方面的轮毂托架和隔热元件的上述和下述的实施方式可以相应转用于根据本发明的第二方面的车轮支承件和隔热元件，并且反之亦然。

本发明还包括支承装置、特别是根据本发明的第二方面的支承装置在轮毂托架上的布置。在该布置中，支承装置被保持在轮毂托架上，其中，支承装置包括至少一个车轮支承件，用于将轮毂可转动地支承在轮毂托架上。在该布置中，隔热元件例如布置在轮毂托架与车轮支承件之间，其中，隔热元件在外周侧至少部分地、特别是至少大部分地包围车轮支承件。本发明的第一方面和第二方面的优点和有利的设计方案可视为根据本发明的布置的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。

本发明的第三方面涉及一种车辆，其具有至少一个根据本发明的第一方面的轮毂托架装置和/或具有至少一个根据本发明的第二方面的支承装置。本发明的第一方面和第二方面以及根据本发明的布置的优点和有利的设计方案可视为本发明的第三方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。

本发明还包括根据本发明的车辆的改进方案，这些改进方案具有如已经结合根据本发明的轮毂托架装置或根据本发明的支承装置的改进方案所描述的特征。因此，在此不再描述根据本发明的车辆的相应改进方案。

根据本发明的车辆优选设计为机动车并且优选设计为汽车、特别是乘用车或载货汽车，或者设计为客车或摩托车。特别地，车辆优选地是不连接于轨道的车辆，其中，车辆优选地是公路行驶车辆。

本发明还包括所述实施方式的特征组合。

附图说明

下面描述本发明的实施例。图中示出：

图1示出根据本发明的用于车辆的轮毂托架装置的示意性透视图；和

图2示出根据本发明的用于车辆的支承装置的示意性透视图。

具体实施方式

下面说明的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的各组成部分分别是本发明的单个的、可视作彼此独立的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开旨在包括实施方式的特征的除了所示组合之外的其它组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的其它已经描述的特征补充。

在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。

图1以示意性透视图示出用于车辆的轮毂托架装置10，该车辆优选是机动车，特别是汽车。轮毂托架装置10具有至少一个或正好一个轮毂托架12。车辆在其完全制成的状态下具有轮毂托架装置10并且因此具有轮毂托架12。车辆特别可以在其完全制成的状态下具有例如设计为转向节转向装置的转向装置，其中，该转向装置可以包括轮毂托架装置10并且因此包括轮毂托架12。在此，例如轮毂托架12是转向节，其可围绕也被称为转向轴的摆动轴相对于车辆的例如设计为承载式车身的车体转向并且因此摆动。

轮毂托架12具有至少一个或正好一个支承部位14，为了可转动地支承轮毂，至少一个或正好一个例如由图2可见的车轮支承件16可支承或被支承在该支承部位上。这意味着，在车辆的完全制成的状态下，前述轮毂通过车轮支承件16可转动地支承在支承部位14上并且因此可转动地支承在轮毂托架12上，从而轮毂可以围绕转动轴线相对于轮毂托架12转动。在此，车轮支承件16例如设计为滚动支承件，所述滚动支承件具有外圈、内圈和滚动体。外圈和内圈也被称为支承圈，该内圈和外圈具有相应的滚道。在此，滚动体布置在支承圈之间并且在此特别布置在滚道之间并且在支承圈之间相对转动时在滚道上滚动。在此，在车辆的完全制成的状态下，也被称为车轮的轮以不能相对转动的方式与轮毂连接，从而例如在车辆行驶时轮与轮毂一起围绕转动轴相对于轮毂托架12转动。在此，轮是地面接触元件，车辆通过该地面接触元件沿车辆高度方向向下可支撑或被支撑在地面上。如果车辆沿着地面行驶，同时车辆沿车辆高度方向向下通过车轮支撑在地面上，则轮在地面上滚动，并且轮围绕转动轴线相对于轮毂托架12转动。

在此，支承部位14具有也被称为支承座或接纳部的支承件接纳部18，车轮支承件16至少部分地、特别是至少大部分地或完全地——特别是关于车轮支承件16的轴向方向——被接纳在该支承件接纳部中。在此，车轮支承件16的轴向方向与之前提到的转动轴线重合。如果例如轮毂托架12可围绕转向轴线摆动，则轮也可围绕转向轴线相对于车体摆动。换言之，轮可以被偏转，以便由此例如引起车辆的变道、方向改变和转弯行驶。

现在，为了能够实现车辆的特别节能的运行，轮毂托架12、特别是其外周侧的周面20至少部分地、特别是至少大部分地被至少一个隔热元件22包围。在图1所示的实施例中，除了轮毂托架12之外还设置有隔热元件22，并且该隔热元件与轮毂托架12分开地构造。在此，轮毂托架12在外周侧至少大部分地被隔热元件22包围，使得外周侧的周面20的至少一半以上被隔热元件22包围。外周侧的周面20也被称为轮毂托架12的面或表面。

为了避免从轮毂托架12并且特别是从支承部位14或从车轮支承件16向轮毂托架装置10的周围环境24的过多或过快散热，并且因此能够实现车辆的特别节能的运行，隔热元件22至少部分地、特别是至少大部分地或完全地与支承部位14重叠。特别地，优选地设置为，隔热元件22在至少两个不同的并且特别是相对置的或彼此背离的侧上至少部分地、特别是至少大部分地或完全地包围支承部位14。在图1中以S1表示所述侧之一。另一侧在图1中不可见，因为该另一侧例如是轮毂托架12的背面并且因此背离图1的观察者。

为了避免向周围环境24过多地热排出，隔热元件22直接接触外周侧的周面20。因此，用隔热元件22包套轮毂托架12。此外，从图1中可以特别好地看到，轮毂托架装置10完全没有设置加热元件，借助于所述加热元件，轮毂托架12或支承部位14可以在使用电能的情况下被主动加热。此外，优选地设置为，轮毂托架12由特别是金属的第一材料构成，而隔热元件22优选地由与第一材料不同的第二材料、特别是塑料构成。

从图2中可以看到，车轮支承件16在外周侧至少部分地被至少一个另外的隔热元件26包围。优选地，该至少一个另外的隔热元件26由与第一材料和/或与第二材料不同的第三材料构成，其中，第三材料和第二材料可以是相同的。特别地，该至少一个另外的隔热元件26可以由塑料构成。

在车辆的完全制成的状态下，或者当车轮支承件16布置在轮毂托架12上时，隔热元件26至少部分地、特别是至少大部分地或完全地布置在与轮毂托架12独立地构造的车轮支承件16与轮毂托架12之间。因此，例如车轮支承件16借助于隔热元件26在热工技术方面相对于轮毂托架12并且特别是相对于周围环境24封装。在此，必要时可以取消隔热元件22。

通过使用隔热元件22和/或26，例如车轮支承件16可以在车辆行驶期间特别快速地并且特别是由于损耗功率而升温，从而可实现特别节能的运行。此外，例如可以在行驶之后的停车阶段中避免车轮支承件16过快冷却，从而在重新开始行驶时车轮支承件16具有特别有利的高温。总体上，车轮支承件16的损耗功率可以保持得较低，使得车辆能够以特别节能的方式运行、特别是驱动。此外，总体上可以看到，隔热元件22或26实现了轮毂托架12相对于周围环境24以及车轮支承件16相对于轮毂托架12并且特别是相对于周围环境24的热隔离或封装。由此可以避免车轮支承件16的过多的热损耗。此外，车轮支承件16可以特别快速地升温或者说保温，而为此不需要额外的、主动的加热措施。结果是，能耗、部件数量、成本、重量和结构空间需求可以保持得特别低。

优选地，隔热元件26——特别也和轮毂托架12无关地——与车轮支承件16连接。此外，从图2中可以看到，至少隔热元件26和车轮支承件16形成支承装置28，该支承装置包括车轮支承件16和在外周侧至少部分包围车轮支承件16的隔热元件26。

Claims (10)

1.一种用于车辆的轮毂托架装置(10)，所述轮毂托架装置包括至少一个轮毂托架(12)，所述至少一个轮毂托架具有至少一个支承部位(14)，在所述至少一个支承部位上能支承至少一个用于能转动地支承轮毂的车轮支承件(16)，

其特征在于，

轮毂托架(12)在外周侧至少部分地被至少一个隔热元件(22)包围。

2.根据权利要求1所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

轮毂托架在外周侧至少大部分地被隔热元件(22)包围。

3.根据权利要求1或2所述的轮架装置(10)，

其特征在于，

隔热元件(22)至少部分地、特别是至少大部分地或完全地与支承部位(14)重叠。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

隔热元件(22)在支承部位(14)的至少两个不同的侧(S1)上至少部分地、特别是至少大部分地包围支承部位(14)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

隔热元件(22)直接接触轮毂托架(12)的外周侧的周面(20)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

轮毂托架(12)由第一材料、特别是金属材料形成，隔热元件(22)由与所述第一材料不同的第二材料、特别是塑料形成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

轮毂托架装置(10)具有车轮支承件(16)，所述车轮支承件布置在支承部位(14)处。

8.根据权利要求7所述的轮毂托架装置(10)，

其特征在于，

车轮支承件(16)在外周侧至少部分地被布置在车轮支承件(16)与轮毂托架(12)之间的至少一个另外的隔热元件(26)包围。

9.一种用于车辆的支承装置(28)，所述支承装置包括至少一个车轮支承件(16)，以用于将轮毂能转动地支承在车辆的轮毂托架(12)上，

其特征在于，

车轮支承件(16)在外周侧至少部分地被至少一个隔热元件(26)包围。

10.一种车辆，其具有至少一个根据权利要求1至8中任一项所述的轮毂托架装置(10)和/或具有至少一个根据权利要求9所述的支承装置(28)。

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