DE102023004090A1

DE102023004090A1 - Radaggregat für variablen Fahrbahnkontakt und System davon

Info

Publication number: DE102023004090A1
Application number: DE102023004090.8A
Authority: DE
Inventors: Pradeep Nagarai
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2023-10-12
Publication date: 2024-04-18

Abstract

Eine Radanordnung 100 für ein Fahrzeug umfasst ein erstes Rad 102 mit einem ersten Reifen 104, der auf einer Felge 106 mit festem Durchmesser montiert ist, und ein zweites Rad 108 mit einem zweiten Reifen 112, der auf der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser montiert ist. Das erste Rad 102 und das zweite Rad 108 sind koaxial mit einer Nabe 116 gekoppelt. Die Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser weist eine Vielzahl von Felgensegmenten 202 auf, die durch Speichen 204 mit einem Hydraulikzylinder 210 gekoppelt sind, so dass die Betätigung des Hydraulikzylinders 210 zu einer Änderung des Felgendurchmessers zwischen einem normalen Durchmesser und einem reduzierten Durchmesser führt. Eine Steuereinheit empfängt Eingaben bei Änderung der Betriebsparameter von Sensoren, um den Hydraulikzylinder 210 zu betätigen, wodurch die Kontaktfläche der Radanordnung 100 mit der Fahrbahnoberfläche 118 verringert wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Radanordnung in einem Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Radanordnung und ein System davon, das es ermöglicht, die Straßenaufstandsfläche der Reifenlauffläche in Abhängigkeit von den Straßen- oder Geländeverhältnissen zu variieren.
Die Kontaktfläche der Reifen des Fahrzeugs mit dem Boden wirkt sich widersprüchlich auf verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs aus. So ist beispielsweise eine größere Aufstandsfläche unter dem Gesichtspunkt der Bremswirkung und Beschleunigung aufgrund der besseren Traktion wünschenswert, unter dem Gesichtspunkt der Lenkkraft und bei Nässe nachteilig. Insbesondere ist der Lenkaufwand bei niedriger Geschwindigkeit, wie z. B. im Stadtverkehr, höher, und daher ist eine größere Reifenaufstandsfläche, wie sie z. B. durch breitere Reifen bereitgestellt wird, für den Stadtverkehr nicht geeignet. Darüber hinaus verursachen breitere Reifen bei Nässe auch einen höheren Wasserflugzeugeffekt, was sich nachteilig auf effizientes Bremsen und Wenden auswirkt.
Ein bekanntes Verfahren zur Erfüllung der widersprüchlichen Anforderung besteht darin, die Breite eines einzelnen Reifens durch Verschieben einer mittleren Umfangslinie des Laufflächenbandes zu variieren oder zwei oder mehr Reifen auf einer einzelnen Radbaugruppe einzusetzen, bei der mindestens ein Reifen immer Bodenkontakt hat.
Das Patentdokument offenbart US6733088B2 eine Rad-Reifen-Vorrichtung mit mindestens zwei koaxial montierten Reifen, bei der die Durchmesser eines oder mehrerer Reifen selektiv so eingestellt werden können, dass sie mit der Fahrbahnoberfläche in Berührung kommen oder von ihr weg sind, indem der Durchmesser der jeweiligen Reifen je nach Straßenzustand oder Fahrzeugbetriebsbedingungen vergrößert oder verringert wird.
Während die konventionelle Technologie eine unterschiedliche Aufstandsfläche der Reifen in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen vorsieht, besteht die Möglichkeit, eine verbesserte Radbaugruppe zur Variation der Aufstandsfläche und des Systems davon bereitzustellen.
Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache, effiziente und kostengünstige Radbaugruppe mit einem System bereitzustellen, das die Kontaktfläche mit der Fahrbahn entsprechend den Betriebsbedingungen reduziert.
Ein allgemeiner Zweck der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein System bereitzustellen, das es ermöglicht, die Fahrbahnaufstandsfläche der Räder eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen zu variieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen einfachen, effizienten und kostengünstigen Mechanismus zum Variieren der Straßenkontaktfläche von Rädern eines Fahrzeugs bereitzustellen, um Nachteile zu überwinden, die mit herkömmlichen Rädern verbunden sind.
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen Mechanismus bereitzustellen, der die Sicherheit verbessert, indem Aquaplaning verhindert wird.
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen Mechanismus bereitzustellen, der den Fahrspaß durch Verringerung der Lenkkraft verbessert, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, einen Mechanismus bereitzustellen, der das Fahren mit einem beliebigen schmalen und breiten Reifen je nach Anforderung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein System bereitzustellen, mit dem die Belastung des Lenksystems bei niedriger Geschwindigkeit durch Verringerung der Reifenaufstandsfläche verringert werden kann.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf eine Radanordnung in einem Fahrzeug. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Radanordnung mit variabler Fahrbahnaufstandsfläche, die den Fahrspaß verbessert, ohne die Sicherheit des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
In einem Aspekt umfasst die vorgeschlagene Radanordnung ein erstes Rad mit einem ersten Reifen, der auf einer Felge mit festem Durchmesser montiert ist, ein zweites Rad mit einer Felge mit einstellbarem Durchmesser und einen zweiten Reifen, der auf der Felge mit einstellbarem Durchmesser montiert ist. Das erste Rad und das zweite Rad sind gemeinsam koaxial auf einer Nabe gekoppelt. Die Felge mit einstellbarem Durchmesser umfasst einen Betätigungsmechanismus zum Ändern des Durchmessers der Felge mit einstellbarem Durchmesser zwischen einem normalen Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens gleich dem Durchmesser des ersten Reifens macht, und einem reduzierten Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens kleiner als den Durchmesser des ersten Reifens macht, wodurch die Kontaktfläche der Radbaugruppe mit der Straßenoberfläche verringert wird.
In einer Ausführungsform kann die Felge mit einstellbarem Durchmesser eine Vielzahl von Felgensegmenten aufweisen, die angeordnet sind, um einen Außenumfang der Felge mit einstellbarem Durchmesser zu definieren, wobei jedes Felgensegment eine radial positionierte Speiche aufweist, die daran befestigt ist, so dass eine radiale Einwärtsbewegung der Speichen zu einer Bewegung der gekoppelten Felgensegmente in Positionen führt, die dem reduzierten Durchmesser der Felge mit einstellbarem Durchmesser entsprechen, und die Auswärtsbewegung der Speichen führt dazu, dass sich die gekoppelten Felgensegmente in Positionen bewegen, die dem normalen Durchmesser der Felge mit einstellbarem Durchmesser entsprechen. Die Felge mit einstellbarem Durchmesser kann ferner eine Vielzahl von Felgeneinsätzen aufweisen, die zwischen den benachbarten Felgensegmenten konfiguriert sind, um den zweiten Reifen zu stützen, indem sie sich radial nach innen und außen bewegen, wenn sich die Felgensegmente nach innen und außen bewegen. Ferner kann der Betätigungsmechanismus einen Hydraulikzylinder umfassen, der mit mehreren Speichen gekoppelt ist, um die Speichen radial nach innen und außen zu bewegen. Der Hydraulikzylinder kann über ein hydraulisches Drehgelenk mit Hydraulikleitungen gekoppelt werden.
In einer Ausführungsform kann bei der Radanordnung der zweite Reifen ein schlauchloser Reifen sein, und die Reifenanordnung kann einen luftlosen Brückenreifen umfassen, der zwischen dem ersten Reifen und dem zweiten Reifen konfiguriert ist.
In einer Ausführungsform kann die Felge mit festem Durchmesser so konfiguriert sein, dass sie die volle Nennlast der Radbaugruppe aufnimmt.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein System zur Änderung der Kontaktfläche von Rädern eines Fahrzeugs. Das System umfasst zwei oder mehr Radbaugruppen mit der oben beschriebenen Konfiguration. Beispielsweise können die beiden Radbaugruppen zu einer Achse des Fahrzeugs gehören, beispielsweise zu einer Vorderachse oder einer Hinterachse. Bei der Ausführung können alle Räder des Fahrzeugs mit den offenbarten Radbaugruppen ausgerüstet werden.
Das System umfasst eine Vielzahl von Sensoren, die konfiguriert sind, um einen oder mehrere Betriebsparameter in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrzeugs zu bestimmen und eine Reihe entsprechender Signale zu übertragen. Das System umfasst ferner eine Steuereinheit, die operativ mit der Vielzahl von Sensoren und mit den Betätigungsmechanismen der Radbaugruppen gekoppelt ist. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie beim Empfang eines Satzes von Signalen, die auf einen der ersten Betriebszustände des Fahrzeugs hinweisen, die eine reduzierte Kontaktfläche der Räder mit der Straße erfordern, die Betätigungsmechanismen der Felgen mit einstellbarem Durchmesser der Radbaugruppen betätigt, um den Durchmesser der Felgen mit einstellbarem Durchmesser von einem normalen Durchmesser zu einem reduzierten Durchmesser zu ändern.
In einer Ausführungsform kann das System Magnetventile umfassen, die zwischen der Hydraulikleitung und dem hydraulischen Drehgelenk jeder der Felgen mit einstellbarem Durchmesser vorgesehen sind. Die Magnetventile können mit der Steuereinheit gekoppelt sein, die die Magnetventile betätigen kann, um die entsprechenden Hydraulikzylinder zu betätigen, um die entsprechenden Speichen radial nach innen und außen zu bewegen.
In einer Ausführungsform können die Magnetventile 4X2-Magnetventile sein, und die Hydraulikzylinder können doppeltwirkende Hydraulikzylinder sein.
In einer Ausführungsform können die Betriebsbedingungen, die eine reduzierte Kontaktfläche der Räder mit der Straße erfordern, nasse Straßen, rutschige Oberflächen, Fahrzeuggeschwindigkeit usw. sein.
In einer Ausführungsform kann die Vielzahl von Sensoren mit dem Antriebsstrang, dem Lenksystem und dem Bremssystem konfiguriert sein, um einen oder eine Kombination von Betriebsparametern zu erfassen.
Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des erfindungsgemäßen Gegenstands werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungsfiguren, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.
Die beigefügten Zeichnungen dienen dazu, ein besseres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln, und sind Bestandteil dieser Beschreibung. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.

1A zeigt eine beispielhafte Schnittansicht der vorgeschlagenen Radanordnung, die ein erstes Rad mit einem ersten Reifen zeigt, der auf einer Felge mit festem Durchmesser montiert ist, und ein zweites Rad mit einem zweiten Reifen, der auf einer Felge mit einstellbarem Durchmesser montiert ist, wobei sich das zweite Rad in einer Position mit normalem Durchmesser befindet, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
1B veranschaulicht eine beispielhafte Schnittansicht der vorgeschlagenen Radanordnung, die das zweite Rad mit dem zweiten Reifen in einer Position mit reduziertem Durchmesser zeigt, in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2A zeigt eine beispielhafte Schnittansicht des zweiten Reifens, der auf der Felge mit einstellbarem Durchmesser mit einem Betätigungsmechanismus montiert ist, die die normale Position des zweiten Rades gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2B zeigt eine beispielhafte Schnittansicht des zweiten Reifens, der auf der Felge mit verstellbarem Durchmesser montiert ist, wobei sich der Betätigungsmechanismus in eingefahrener Position befindet, um den Durchmesser des zweiten Rades zu verringern, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigen ein beispielhaftes Blockdiagramm, das die Funktionsweise des vorgeschlagenen Systems zum Ändern der Kontaktfläche von Rädern eines Fahrzeugs zeigt, das auf der Radanordnung der 1A und 1B basiert, in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Ausführungsformen sind so detailliert, dass sie die Offenbarung klar kommunizieren. Die angebotene Detailgenauigkeit ist jedoch nicht dazu gedacht, die erwarteten Variationen von Ausführungsformen zu begrenzen; Vielmehr sollen alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen erfasst werden, die unter den Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich im Allgemeinen auf die Änderung der Reifenaufstandsfläche in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen, um ein optimales Fahrerlebnis und eine optimale Fahrzeugleistung zu erreichen. Spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen eine Radanordnung für ein Fahrzeug, die eine Änderung des Fahrbahnaufstandsbereichs ermöglicht, und ein System zur Erzielung des optimalen Fahrerlebnisses und der Fahrzeugleistung, das auf der Grundlage der offenbarten Radanordnung arbeitet.
In einer Ausführungsform umfasst die offenbarte Radanordnung ein erstes Rad mit einem ersten Reifen, der auf einer Felge mit festem Durchmesser montiert ist, und ein zweites Rad mit einem zweiten Reifen, der auf der Felge mit einstellbarem Durchmesser montiert ist, wobei das erste Rad und das zweite Rad gemeinsam koaxial mit einer Nabe gekoppelt sind. Die Felge mit einstellbarem Durchmesser enthält einen Betätigungsmechanismus mit einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder zur Änderung des Durchmessers des zweiten Rades. Das System umfasst ein Magnetventil, bei dem es sich um ein 4X2-Magnetventil handeln kann, gekoppelt mit entsprechenden Hydraulikzylindern der Radbaugruppen des Fahrzeugs, und eine Steuereinheit zur Betätigung der Betätigungsmechanismen auf der Grundlage von Eingaben bezüglich der Fahrbedingungen, um die Felge mit einstellbarem Durchmesser einzuziehen, wenn das Steuergerät Eingaben erhält, die darauf hinweisen, dass die Betriebsbedingungen eine reduzierte Kontaktfläche mit der Straßenoberfläche erfordern.
Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B, wo Schnittansichten der Radanordnung im Normalzustand bzw. in reduzierter Kontaktfläche mit der Straße offenbart sind, kann die Radanordnung 100 ein erstes Rad 102 mit einem ersten Reifen 104 umfassen, der auf einer Felge 106 mit festem Durchmesser montiert ist, und ein zweites Rad 108 mit einem zweiten Reifen 112, der auf einer Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser montiert ist.
Das erste Rad 102 und das zweite Rad 108 sind koaxial auf einer Nabe 116 gelagert, wodurch eine Radanordnung 100 entsteht.. In der Anwendung kann das erste Rad 102 auf einer Außenseite und das zweite Rad 108 auf einer Innenseite des Fahrzeugs gehalten werden.
In einer Ausführungsform weist die Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser einen Betätigungsmechanismus 206 (siehe 2A und 2B) auf, um den Durchmesser der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser zwischen einem normalen Durchmesser, wie in 1A gezeigt, wo sowohl die Reifen 104 als auch 112 Kontakt mit der Straßenoberfläche 118 haben, und einem reduzierten Durchmesser, bei dem der Durchmesser des zweiten Reifens 112 im Vergleich zum normalen Durchmesser verringert ist, zu ändern. wodurch das zweite Rad 108 über die Fahrbahnoberfläche 118 angehoben wird, wie in 1 B gezeigt, wodurch die Kontaktfläche der Radanordnung 100 mit der Fahrbahnoberfläche 118 verringert wird.
In einer Ausführungsform kann der zweite Reifen 112 ein schlauchloser Reifen sein, und die Reifenbaugruppe kann einen luftlosen Brückenreifen 114 umfassen, der zwischen dem ersten Reifen 104 und dem zweiten Reifen 112 konfiguriert ist. Der Airless-Brückenreifen 114 kann mit einer mehrschichtigen Struktur konfiguriert werden, bei der die oberste Schicht, die die Straße berührt, aus flexiblen Laufflächen, die mittlere Schicht aus einem gepolsterten Gummi und die untere Schicht aus einem Hartgummi besteht, der die Basis bildet. Zwischen der Felge und dem Airless-Reifen kann eine stark haftende Gummischicht befestigt werden, um den Airless-Reifen zu montieren.
In gewisser Weise kann die Einstellung des Raddurchmessers vom normalen Durchmesser zum reduzierten Durchmesser der Radanordnung 100 mit einstellbarem Durchmesser der Felge 110 von einem oder mehreren Parametern abhängen, die sich auf einen Betriebszustand des Fahrzeugs beziehen. Die Fähigkeit, den Durchmesser des zweiten Rades 108 zu reduzieren, macht den Kontakt mit der Reifenoberfläche steuerbar, um verschiedenen Fahrbedingungen wie nassen Straßen, rutschiger Oberfläche, Fahrzeuggeschwindigkeit usw. gerecht zu werden. Zum Beispiel sind breitere Reifen nicht für den Stadtverkehr mit niedriger Geschwindigkeit geeignet, was die Belastung der Lenkungskomponenten erhöht. Schmale Reifen sorgen für weniger Traktion und Kontrolle beim Beschleunigen und Bremsen. Darüber hinaus führt ein breiteres Reifenprofil zu einem stärkeren Wasserflugzeugeffekt, und daher ist es bei Nässe vorzuziehen, den Kontakt des Reifens mit der Fahrbahnoberfläche zu reduzieren.
In gewisser Weise ist die Felge 106 mit festem Durchmesser so konfiguriert, dass sie die volle Nennlast der Radanordnung 100 aufnimmt.
2A und 2B zeigen Schnittansichten des zweiten Rades 108 mit dem zweiten Reifen 112, der auf der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser und dem Betätigungsmechanismus 206 montiert ist, wobei jeweils eine normale Position und eine eingefahrene Position der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser gezeigt werden.
In einer Ausführungsform wird die Bewegung des Felgens 110 mit einstellbarem Durchmesser zwischen der Normalstellung und der eingefahrenen Position durch einen Betätigungsmechanismus 206 erreicht. Der Betätigungsmechanismus 206 wird verwendet, um den Durchmesser der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser zwischen einem normalen Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens 112 gleich dem Durchmesser des ersten Reifens 104 macht, und einem reduzierten Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens 112 kleiner als den Durchmesser des ersten Reifens 104 macht, zu ändern.
In einer Ausführungsform umfasst die Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser eine Vielzahl von Felgensegmenten, wie z.B. Felgensegmente 202-1, 202-2, 202-3 und 202-4 (im Folgenden einzeln/gemeinsam als Felgensegment/Felgensegmente 202 bezeichnet), die angeordnet sind, um einen Außenumfang der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser zu definieren, und eine Vielzahl von Speichen, wie z.B. Speichen 204-1, 204-2, 204-3 und 204-4 (im Folgenden einzeln/kollektiv als Speichen/Speichen 204 bezeichnet) mit der Vielzahl von Felgensegmenten 202 gekoppelt, so dass eine radiale Einwärtsbewegung der Speichen 204 zu einer Bewegung der gekoppelten Felgensegmente 202 in Positionen führt, die dem reduzierten Durchmesser der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser entsprechen. Andererseits führt die Auswärtsbewegung der Speichen 204 dazu, dass sich die gekoppelten Felgensegmente 202 in Positionen bewegen, die dem normalen Durchmesser der Felge 110 mit einstellbarem Durchmesser entsprechen.
In einer Ausführungsform wird der zwischen den beiden benachbarten Felgensegmenten 202 geschaffene Spalt mit einer Vielzahl von Felgeneinsätzen gefüllt und eingestellt, wie z.B. Felgeneinsätze 208-1, 208-2, 208-3 und 208-4 (im Folgenden einzeln/gemeinsam als Felgeneinsatz/Felgeneinsätze 208 bezeichnet), die zwischen den benachbarten Felgensegmenten 202 konfiguriert sind, die den zweiten Reifen 112 tragen, indem sie sich radial nach innen und außen bewegen, wenn sich die Felgensegmente 202 nach innen und außen bewegen. Der Betätigungsmechanismus 206 kann einen Hydraulikzylinder 210 umfassen, der mit mehreren Speichen 204 gekoppelt ist, um die Speichen 204 radial nach innen und außen zu bewegen.
In einer Ausführungsform kann der Betätigungsmechanismus 206 einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 210 aufweisen, der mit der Vielzahl von Speichen 204 gekoppelt ist, um die Speichen 204 radial nach innen und außen zu bewegen, und der Hydraulikzylinder 210 kann über ein hydraulisches Drehgelenk 212 mit Hydraulikleitungen gekoppelt sein. Der Hydraulikzylinder 210 mit Drehgelenk 212 kann derart konfiguriert werden, dass sich beide Aggregate mit der Drehung der Räder bewegen.
In einer Ausführungsform kann der Hydraulikzylinder 210 durch ein Magnetventil gesteuert werden, das zwischen der Hydraulikleitung und dem hydraulischen Drehgelenk 212 vorgesehen ist.
3 zeigen ein beispielhaftes Blockdiagramm, das die Funktionsweise des vorgeschlagenen Systems zum Ändern der Kontaktfläche von Rädern eines Fahrzeugs zeigt. Das System 300 kann eine Vielzahl von Sensoren umfassen, wie z.B. Sensoren 304, die sich in einem Antriebsstrang befinden, Sensoren 306, die sich in einem Lenksystem befinden, und Sensoren 308, die sich im Bremssystem des Fahrzeugs befinden. Das System 300 kann ferner eine Steuereinheit 302 umfassen, die mit der Vielzahl von Sensoren 304/306/308 wirksam gekoppelt ist, und den Betätigungsmechanismus 206, der mit Radbaugruppen 100 des Fahrzeugs konfiguriert ist, wie z. B. zwei Radbaugruppen 100, die an einer Achse des Fahrzeugs vorgesehen sind, oder mehr als zwei Radbaugruppen 100, die an allen Rädern des Fahrzeugs vorgesehen sind.
In einer Ausführungsform können die Antriebsstrangsensoren 304, die Lenksystemsensoren 306 und die Bremssystemsensoren 308 einen oder mehrere Betriebsparameter erfassen und einen Satz entsprechender Signale übertragen, die auf eine Änderung in einer oder einer Kombination der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs hinweisen. Die Steuereinheit 302, die mit der Vielzahl von Sensoren 304, 306 und 308 wirksam gekoppelt ist, kann die Signale empfangen und auf der Grundlage der Eingänge ein Signal an die Betätigungsmechanismen 206, d. h. an die Magnetventile 312, senden, die den zwei oder mehr Radbaugruppen 100 entsprechen, um den Durchmesser der Felgen mit einstellbarem Durchmesser zu ändern. Beispielsweise kann die Steuereinheit 302 beim Empfang eines Satzes von Signalen, die auf einen der ersten Betriebszustände des Fahrzeugs hinweisen, beispielsweise nasse Straßen, rutschige Oberfläche, Fahrzeuggeschwindigkeit usw., die eine reduzierte Kontaktfläche der Räder mit der Straße erfordern, die Betätigungsmechanismen 206 der Felgen 110 mit einstellbarem Durchmesser betätigen, um den Durchmesser der Felgen 110 mit einstellbarem Durchmesser vom normalen Durchmesser auf den reduzierten Durchmesser zu ändern.
Somit ermöglicht die vorliegende Offenbarung eine verbesserte Beherrschung des Fahrzeugs während der Fahrt unter Bedingungen wie nasser Fahrbahn, rutschiger Fahrbahn, niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit usw., indem die Aufstandsfläche der Räder je nach Anforderung variiert wird.
Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung ausgestaltet werden, ohne von ihrem grundlegenden Schutzumfang abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche bestimmt. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Versionen oder Beispiele beschränkt, die enthalten sind, um es einer Person mit durchschnittlichem Fachwissen auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit Informationen und Kenntnissen kombiniert werden, die der Person mit durchschnittlichem Fachwissen auf dem Gebiet zur Verfügung stehen.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System bereit, das es ermöglicht, die Straßenaufstandsfläche der Räder eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen zu variieren.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen einfachen, effizienten und kostengünstigen Mechanismus zum Variieren der Straßenaufstandsfläche der Räder eines Fahrzeugs bereit, um Nachteile zu überwinden, die mit herkömmlichen Rädern verbunden sind.
Die vorliegende Offenbarung bietet einen Mechanismus, der die Sicherheit verbessert, indem Aquaplaning verhindert wird.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen Mechanismus bereit, der den Fahrspaß verbessert, indem er den Lenkaufwand reduziert, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.
Die vorliegende Offenbarung stellt einen Mechanismus bereit, der je nach Anforderung das Fahren mit schmalen und breiten Reifen ermöglicht.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein System bereit, mit dem die Belastung des Lenksystems bei niedriger Geschwindigkeit durch Verringerung der Reifenaufstandsfläche verringert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6733088 B2 [0004]

Claims

Radanordnung (100) für ein Fahrzeug, wobei die Radanordnung (100) umfasst: ein erstes Rad (102) mit einem ersten Reifen (104), der auf einer Felge mit festem Durchmesser (106) montiert ist; ein zweites Rad (108) mit einer Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) und einem zweiten Reifen (112), der auf der Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) montiert ist; wobei das erste Rad (102) und das zweite Rad (108) gemeinsam koaxial an einer Nabe (116) gekoppelt sind; wobei die Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) einen Betätigungsmechanismus (206) zum Ändern des Durchmessers der Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) zwischen einem normalen Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens (112) gleich dem Durchmesser des ersten Reifens (104) macht, und einem reduzierten Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens (112) kleiner als den Durchmesser des ersten Reifens (104) macht, aufweist, Dadurch verringert sich die Kontaktfläche der Radanordnung (100) mit der Fahrbahn.
Radanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser umfasst; eine Vielzahl von Felgensegmenten (202), die um einen Außenumfang der Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser angeordnet sind; eine Vielzahl von Speichen (204), die mit der Vielzahl von Felgensegmenten (202) derart gekoppelt sind, dass eine radiale Einwärtsbewegung der Speichen (204) zu einer Bewegung der gekoppelten Felgensegmente (202) in Positionen führt, die dem reduzierten Durchmesser der Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) entsprechen, und eine Auswärtsbewegung der Speichen (204) dazu führt, dass sich die gekoppelten Felgensegmente (204) in Positionen bewegen, die dem normalen Durchmesser der Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser entsprechen; eine Vielzahl von Felgeneinsätzen (208), die zwischen den benachbarten Felgensegmenten (202) ausgebildet sind, um den zweiten Reifen (112) zu stützen, indem sie sich radial nach innen und außen bewegen, wenn sich die Felgensegmente (202) nach innen und außen bewegen; und Betätigungsmechanismus (206) mit einem Hydraulikzylinder (210), der mit mehreren Speichen (204) gekoppelt ist, um die Speichen (204) radial nach innen und außen zu bewegen; und wobei der Hydraulikzylinder (210) über ein hydraulisches Drehgelenk (212) mit Hydraulikleitungen gekoppelt ist.
Radanordnung nach Anspruch 2, wobei der zweite Reifen (112) ein schlauchloser Reifen ist.
Radanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifenanordnung einen luftlosen Brückenreifen (114) aufweist, der zwischen dem ersten Reifen (104) und dem zweiten Reifen (112) konfiguriert ist.
Radanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge mit festem Durchmesser (106) so ausgestaltet ist, daß sie die volle Nennlast der Radanordnung (100) aufnimmt.
System (300) zum Verändern der Kontaktfläche von Rädern eines Fahrzeugs, wobei das System (300) umfasst: zwei oder mehr Radbaugruppen (100), wobei jede Radbaugruppe (100) umfasst: ein erstes Rad (102) mit einem ersten Reifen (104), der auf einer Felge mit festem Durchmesser (106) montiert ist; ein zweites Rad (108) mit einer Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) und einem zweiten Reifen (112), der auf der Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) montiert ist; wobei das erste Rad (102) und das zweite Rad (108) gemeinsam koaxial an einer Nabe (116) gekoppelt sind; und wobei die Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) einen Betätigungsmechanismus (206) zum Ändern des Durchmessers der Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser zwischen einem normalen Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens (112) gleich dem Durchmesser des ersten Reifens (104) macht, und einem reduzierten Durchmesser, der den Durchmesser des zweiten Reifens (112) kleiner als den Durchmesser des ersten Reifens (104) macht, aufweist; eine Vielzahl von Sensoren (304, 306 und 308), die so konfiguriert sind, dass sie einen oder mehrere Betriebsparameter in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrzeugs erfassen und eine Reihe entsprechender Signale übertragen; und eine Steuereinheit (302), die mit der Vielzahl von Sensoren (304, 306 und 308) und mit den Betätigungsmechanismen (206) der zwei oder mehr Radaggregate (100) wirksam gekoppelt ist; wobei die Steuereinheit (302) so konfiguriert ist, dass sie beim Empfang einer Reihe von Signalen, die auf einen der ersten Betriebszustände des Fahrzeugs hinweisen, die eine verringerte Kontaktfläche der Räder mit der Straße erfordern, die Betätigungsmechanismen (206) der wenigstens zwei Felgen mit einstellbarem Durchmesser (110) betätigt, um den Durchmesser der Felgen mit einstellbarem Durchmesser (110) vom normalen Durchmesser auf den reduzierten Durchmesser zu ändern.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (302) so konfiguriert ist, daß sie beim Empfang eines Satzes von Signalen, die auf einen der zweiten Betriebszustände des Fahrzeugs hinweisen, die eine normale Kontaktfläche der Räder mit der Straße erfordern, die Betätigungsmechanismen (206) der wenigstens zwei Felgen mit einstellbarem Durchmesser (110) betätigt, um den Durchmesser der Felgen (110) mit einstellbarem Durchmesser von dem reduzierten Durchmesser auf den normalen Durchmesser.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede der mindestens zwei Felgen mit einstellbarem Durchmesser (110) umfasst; eine Vielzahl von Felgensegmenten (202), die um einen Außenumfang der Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser angeordnet sind; eine Vielzahl von Speichen (204), die mit der Vielzahl von Felgensegmenten (202) so gekoppelt sind, dass eine radiale Einwärtsbewegung der Speichen (204) zu einer Bewegung der gekoppelten Felgensegmente (202) in Positionen führt, die dem reduzierten Durchmesser der Felge mit einstellbarem Durchmesser (110) entsprechen, und eine Auswärtsbewegung der Speichen (204) dazu führt, dass sich die gekoppelten Felgensegmente (202) in Positionen bewegen, die dem normalen Durchmesser der Felge (110) mit einstellbarem Durchmesser entsprechen; eine Vielzahl von Felgeneinsätzen (208), die zwischen den benachbarten Felgensegmenten (202) ausgebildet sind, um den zweiten Reifen (112) zu stützen, indem sie sich radial nach innen und außen bewegen, wenn sich die Felgensegmente (202) nach innen und außen bewegen; und der Betätigungsmechanismus (206) mit einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder (210), der mit mehreren Speichen (204) gekoppelt ist, um die Speichen (204) radial nach innen und außen zu bewegen; und wobei der Hydraulikzylinder (210) über ein hydraulisches Drehgelenk (212) mit Hydraulikleitungen gekoppelt ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System (300) mindestens zwei Magnetventile (312) aufweist, die zwischen der Hydraulikleitung und dem hydraulischen Drehgelenk (212) der wenigstens zwei Felgen (110) mit einstellbarem Durchmesser vorgesehen sind, wobei die Magnetventile (312) mit der Steuereinheit (302) gekoppelt sind, damit die Steuereinheit (302) die Magnetventile (312) betätigt, um die entsprechenden Hydraulikzylinder (210) zu betätigen, um die entsprechenden Speichen (204) radial zu bewegen nach innen und außen.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Magnetventile (312) 4X2-Magnetventile sind und die Hydraulikzylinder (210) doppeltwirkende Hydraulikzylinder sind.