ES2858342T3 - Rueda con unidad de accionamiento para un vehículo, procedimiento para el montaje de una rueda y dispositivo de obturación para la obturación de un dispositivo de cojinete de una rueda - Google Patents

Rueda con unidad de accionamiento para un vehículo, procedimiento para el montaje de una rueda y dispositivo de obturación para la obturación de un dispositivo de cojinete de una rueda Download PDF

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Abstract

Rueda (10) con unidad de accionamiento para un vehículo, en particular para un escúter (1), un quad o un automóvil, donde la rueda (10) presenta lo siguiente: - un anillo interior (20) configurado como estator, que está conectado a una suspensión de rueda (15) de la rueda (10); - un anillo de llanta (30) configurado como rotor con un eje de rotación (33), donde el anillo de llanta (30) corre exteriormente alrededor del anillo interior (20) y el eje de rotación (33) y el eje de sujeción (23) discurren al menos esencialmente en paralelo entre sí, donde la suspensión de rueda (15) está dispuesta de manera espaciada, acéntricamente del eje de rotación (33) y una pluralidad de hilos de arrollamiento (27) está dispuesta en el lado exterior (24) del anillo interior (20); caracterizada por que en el lado interior (32) del anillo de llanta (30) opuesto a cada hilo de arrollamiento (27) está dispuesto respectivamente un dispositivo magnético (34), donde los dispositivos magnéticos (34) están dispuestos con polaridad alterna y los hilos de arrollamiento (27) comprenden respectivamente tres pistas conductoras (29) dispuestas en forma de meandro, donde está dispuesto respectivamente un dispositivo de aislamiento (29) entre las pistas conductoras (28).

Description

DESCRIPCIÓN
Rueda con unidad de accionamiento para un vehículo, procedimiento para el montaje de una rueda y dispositivo de obturación para la obturación de un dispositivo de cojinete de una rueda
La invención se refiere a una rueda con unidad de accionamiento para un vehículo, en particular para un escúter, así como un procedimiento para el montaje de una rueda con un accionamiento y un dispositivo de obturación para la obturación de un dispositivo de cojinete de una rueda.
Se conocen escúteres equipados con accionamientos eléctricos. Los escúteres accionados eléctricamente se accionan habitualmente por un motor eléctrico que está dispuesto por debajo del asiento del conductor y acciona la rueda trasera a través de una correa o una cadena.
También se conocen motores de cubo que se utilizan en bicicletas eléctricas o pedelecs. A este respecto, el motor se asienta montado de forma centrada sobre la rueda delantera o trasera, de modo que la rueda se acciona a través de un eje dispuesto de forma centrada.
Una desventaja de los motores de cubo de rueda tradicionales es que, debido a su modo constructivo, transmiten un par de fuerzas relativamente bajo a la rueda. Además, los motores de cubo conducen a un elevado peso de la rueda, lo que a su vez conduce a una experiencia de conducción incómoda para el conductor.
El documento DE 102011 111 352 B4 describe un motor eléctrico, que está concebido como un rotor exterior con arrollamiento sin núcleo. Al prescindir de hierro entre los conductores del motor eléctrico se reduce el peso. Por el documento DE 112009003757 T5 se conoce un accionamiento en el que se debe simplificar el cambio de una rueda. A este respecto, una carcasa interior está dispuesta de forma solidaria a rotación con respecto a la carrocería del vehículo. Adicionalmente está previsto un motor eléctrico, que está construido por un rotor que gira exteriormente y un estator.
Partiendo de este estado de la técnica, el objeto de la presente invención es proporcionar una rueda con una unidad de accionamiento para un vehículo que proporcione una suspensión acéntrica y transmita un par de fuerzas elevado con un peso total reducido.
El objetivo se logra mediante una rueda con una unidad de accionamiento para un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1 y un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15.
En particular, el objetivo se logra mediante una rueda, donde la rueda presenta lo siguiente:
- un anillo interior configurado como estator, que está conectado a una suspensión de rueda de la rueda;
- un anillo de llanta configurado como rotor con un eje de rotación, donde el anillo de llanta corre exteriormente alrededor del anillo interior y el eje de rotación y el eje de sujeción discurren al menos esencialmente en paralelo entre sí, donde la suspensión de rueda está dispuesta de manera espaciada, acéntricamente del eje de rotación. La rueda se compone esencialmente de un anillo de llanta en el que se puede colocar el neumático y un anillo interior. El anillo de llanta y el anillo interior forman juntos un motor eléctrico. Así la rueda descrita forma ella misma una unidad de accionamiento para un vehículo. A este respecto, el anillo de llanta actúa como rotor y el anillo interior como estator. Gracias a esta disposición es posible prescindir de un cubo dispuesto de forma centrada, habitualmente presente. Así la rueda se vuelve más ligera.
Además, gracias a esta disposición es posible que la suspensión de rueda esté dispuesta acéntricamente de forma espaciada del eje de rotación del anillo de llanta. Se puede desear una disposición acéntrica de la suspensión de rueda, por ejemplo, por razones estéticas. Pero también se permite prescindir en gran medida de los radios que normalmente están presentes. Solo se debe asegurar que el anillo interior esté conectado firmemente a una unidad de dirección del vehículo a través de la suspensión de rueda. Así se ahorra de nuevo peso.
En una forma de realización, puede estar previsto un dispositivo de cojinete configurado para el alojamiento giratorio del anillo de llanta, estando dispuesto el dispositivo de cojinete en el anillo interior y en el anillo de llanta. El dispositivo de cojinete puede ser un cojinete de rodillos o un cojinete magnético.
Puede estar previsto un dispositivo de cojinete para el alojamiento giratorio del anillo de llanta. En particular, el uso de cojinetes de rodillos o magnéticos tiene la ventaja de que se genera una baja fricción entre el anillo interior y el anillo de llanta.
En una forma de realización, el dispositivo de cojinete puede comprender al menos un primer y un segundo cojinete, donde el primer y el segundo cojinete están dispuestos de forma opuesta en alternancia en el anillo interior y/o en el anillo de llanta.
Utilizando dos cojinetes, por ejemplo, mediante dos cojinetes de rodillos, se puede garantizar una transmisión de fuerza uniforme entre el anillo interior y el anillo de llanta. Además, es posible utilizar dos cojinetes pequeños, de modo que se permita un modo constructivo compacto de la rueda.
En una forma de realización puede estar previsto un dispositivo de obturación en el dispositivo de cojinete.
Si el dispositivo de cojinete está dispuesto en los lados exteriores del anillo interior y el anillo de llanta, entonces es ventajoso que el dispositivo de cojinete se proteja de las influencias medioambientales, como la suciedad o el agua. Para ello puede estar previsto un dispositivo de obturación. La vida útil de la rueda se eleva gracias al dispositivo de obturación.
En una forma de realización, el dispositivo de obturación puede estar configurado para obturar el dispositivo de cojinete en el caso de parada del anillo de llanta y para liberar el dispositivo de cojinete al girar el anillo de llanta. Si está previsto un dispositivo de obturación en el dispositivo de cojinete, se puede producir una fricción entre el dispositivo de obturación y el cojinete móvil durante el funcionamiento de la rueda. Por tanto, es ventajoso que el dispositivo de obturación esté configurado para liberar el dispositivo de cojinete al girar el anillo de llanta. En este contexto, liberar el dispositivo de cojinete puede significar que en el estado liberado no haya contacto entre al menos parte del dispositivo de cojinete y el dispositivo de obturación. De este modo se cuida en particular el dispositivo de obturación. Además, se reduce la fricción y aumenta la eficiencia de la rueda.
En una forma de realización, el dispositivo de obturación puede estar configurado para liberar el dispositivo de cojinete en función de las fuerzas centrípetas que actúan sobre el anillo de llanta.
En la forma de realización descrita se aprovecha que mediante el giro del anillo de llanta se forman sobre él fuerzas centrípetas, que se pueden utilizar para liberar el dispositivo de cojinete. En la forma de realización descrita, por lo tanto, no se requieren dispositivos adicionales para garantizar una liberación del dispositivo de cojinete.
En otra forma de realización, el dispositivo de obturación puede estar configurado para liberar el dispositivo de cojinete en función de los cambios de presión del aire generados por el giro del anillo de llanta.
Por tanto, también es posible que se utilice presión de aire para liberar el dispositivo de cojinete. Por ejemplo, un viento en contra generado cuando un vehículo está en movimiento se puede canalizar de modo que el dispositivo de obturación libere el dispositivo de cojinete. De este modo, se ofrece una posibilidad muy eficaz de utilizar el viento en contra existente para provocar una liberación del dispositivo de cojinete.
En otra forma de realización, el dispositivo de obturación puede estar configurado para liberar el dispositivo de cojinete en función de las fuerzas magnéticas que actúan sobre el dispositivo de obturación.
Otra posibilidad para liberar el dispositivo de cojinete es el uso de fuerzas magnéticas. Por ejemplo, podría estar dispuesto un electroimán en el dispositivo de obturación que mantiene el dispositivo de obturación a distancia del dispositivo de cojinete. A este respecto, es ventajoso que los electroimanes se pueden conectar a voluntad y, por lo tanto, se pueden conectar o desconectar independientemente del estado del vehículo.
En una forma de realización, en el lado interior del anillo interior puede estar prevista una pluralidad de nervaduras transversales, que están dispuestas al menos esencialmente en paralelo al eje de rotación.
Las nervaduras transversales aumentan la estabilidad del anillo interior, ya que conducen a un endurecimiento del anillo interior. Las nervaduras transversales sirven en particular para la absorción de las fuerzas que actúan en la dirección del centro de la rueda. Estas son en particular las fuerzas motrices normales que actúan sobre la rueda desde la calzada.
Además, las nervaduras transversales se pueden usar para proporcionar una refrigeración del estator. Así, las nervaduras transversales pueden asumir una doble función, por un lado como medio de estabilidad y por otro lado como refrigerante. De este modo se garantiza una eficiencia muy alta de los medios utilizados. En una forma de realización, las nervaduras transversales están hechas de un material conductor del calor.
En una forma de realización, puede estar prevista al menos una nervadura longitudinal en el lado interior del anillo interior, la cual rodea interiormente el anillo interior y está dispuesta al menos esencialmente perpendicularmente al eje de rotación.
Una nervadura longitudinal que discurre interiormente en el anillo interior puede conducir a un endurecimiento adicional del anillo interior. En particular, a través de la nervadura longitudinal se absorben las fuerzas laterales, que se producen, por ejemplo, en el caso de una inclinación de la rueda o en el caso de otros choques laterales.
Además de las ventajas de una mayor rigidez del anillo interior, una nervadura longitudinal puede conducir a una mejora de las propiedades aerodinámicas de la rueda, ya que se puede controlar el flujo a través de la rueda con vientos laterales.
Está previsto que esté dispuesta una pluralidad de hilos de arrollamiento en un lado exterior del anillo interior y que un dispositivo magnético esté dispuesto respectivamente opuesto a cada hilo de arrollamiento en el lado interior del anillo de llanta, donde los dispositivos magnéticos están dispuestos con polaridades alternas.
Los hilos de arrollamiento pueden estar dispuestos de modo que, durante el funcionamiento, los hilos de arrollamiento se atraviesen con corriente esencialmente en paralelo al eje de rotación del anillo de llanta. Por tanto, los hilos de arrollamiento pueden estar dispuestos en forma de meandro en el lado exterior del anillo interior. Los dispositivos magnéticos pueden estar dispuestos de modo que respectivamente un polo de un dispositivo magnético señale en la dirección del centro del anillo de llanta y el segundo polo del dispositivo magnético señale hacia afuera, alejándose del centro del anillo de llanta. Por consiguiente, el campo magnético de un dispositivo magnético emerge esencialmente perpendicularmente del anillo de llanta, de modo que se genera una fuerza para el accionamiento de la rueda en el caso de un flujo de corriente a través de los hilos de arrollamiento. Esta fuerza, también denominada fuerza de Lorentz, se causa por la conocida interacción de conductores atravesados eléctricamente y los campos magnéticos.
Dado que los hilos de arrollamiento solo están dispuestos en el lado exterior del anillo interior, la dirección de la corriente cambia con cada hilo de arrollamiento en una vista en planta. Si los dispositivos magnéticos están dispuestos con polaridades alternas, se garantiza que siempre esté dispuesto un dispositivo magnético conforme a la dirección de flujo del hilo de arrollamiento opuesto.
Un hilo de arrollamiento comprende respectivamente tres pistas conductoras dispuestas en forma de meandro, donde entre las pistas conductoras está dispuesto un dispositivo de aislamiento.
El uso de tres pistas conductoras tiene la ventaja de que su dirección de corriente se puede controlar individualmente. Al girar el anillo de llanta es ventajoso que la dirección de la corriente de una pista conductora se controle siempre conforme al dispositivo magnético opuesto, de modo que todas las pistas conductoras siempre contribuyan a la generación de fuerza.
Los dispositivos de aislamiento se pueden moldear por inyección termoplásticamente y/o moldearse por inyección duroplásticamente.
Así, los dispositivos de aislamiento pueden garantizar, por un lado, el aislamiento necesario entre las pistas conductoras y, por otro lado, asegurar la sujeción firme de las pistas conductoras en el anillo interior.
En una forma de realización, las pistas conductoras pueden estar pegadas en el lado exterior del anillo interior y/o estar pegadas con una hoja.
Un pegado de las pistas conductoras en el lado exterior del anillo interior permite una fabricación sencilla con un bajo coste.
En una forma de realización, las pistas conductoras pueden estar configuradas de forma plana con una pequeña altura en relación con la anchura. En particular, puede estar prevista una altura de 1/2, 1/5, 1/10, 1/15, 1/20 o 1/50 de la anchura de las pistas conductoras.
Si las pistas conductoras están configuradas de forma plana, se permite una fabricación sencilla, ya que las pistas conductoras se pueden estampar simplemente a partir de una pieza de chapa o, por ejemplo, cortarse por láser. En una forma de realización, un dispositivo de frenado puede estar dispuesto en la suspensión de rueda, el cual puede estar configurado para engranar en un disco de freno conectado firmemente al anillo de llanta desde el interior durante un proceso de frenado.
Puede estar previsto un freno de disco para permitir un frenado de la rueda. A este respecto, para el aumento de la potencia de frenado es ventajoso que se utilice un disco de freno de gran diámetro. Dado que la rueda está configurada como un motor de rotor exterior, es posible de forma muy sencilla que el disco de freno se fije en el anillo de llanta y que el dispositivo de frenado engrane en el disco de freno desde el interior. Por tanto, el modo constructivo propuesto permite el aumento de la capacidad de frenado de la rueda.
En una forma de realización, la suspensión de rueda puede presentar un dispositivo de suspensión, donde la suspensión de rueda puede estar configurada de tal manera que tenga lugar una rotación alrededor del eje de sujeción.
Mediante el uso de un dispositivo de suspensión en la suspensión de rueda, la suspensión o amortiguación de la rueda se puede ajustar fácilmente.
Además, el objetivo también se logra mediante un procedimiento para el montaje de una rueda, como se ha descrito anteriormente, que presenta lo siguiente:
- fabricación de pistas conductoras a partir de una chapa;
- colocación de las pistas conductoras en el lado exterior del anillo interior de la rueda;
- aislamiento de las pistas conductoras.
Por lo tanto, las pistas conductoras se pueden fabricar a partir de una chapa y luego se colocan en el lado exterior del anillo interior de la rueda. Se proporciona así una posibilidad muy sencilla de fijar las pistas conductoras a la rueda. Se suprime un costoso arrollamiento, como es necesario por lo demás en los motores eléctricos.
En una forma de realización, la fabricación de pistas conductoras puede comprender un estampado de las pistas conductoras a partir de una chapa o el corte a partir de una chapa. El corte se podría realizar, por ejemplo, por láser. Las posibilidades descritas para fabricar las pistas conductoras permiten una producción altamente precisa y eficiente que también es económica.
En una forma de realización, el aislamiento de las pistas conductoras puede comprender un sobremoldeo termoplástico o un sobremoldeo duroplástico de las pistas conductoras.
Mediante un sobremoldeo termoplástico o duroplástico se ofrece una posibilidad muy eficaz y sencilla de aislar las pistas conductoras.
Además, el objetivo se logra mediante un dispositivo de obturación para la obturación de un dispositivo de cojinete de una rueda descrita anteriormente, donde el dispositivo de obturación está configurado para
- obturar el dispositivo de cojinete en el caso de parada del anillo de llanta y
- para liberar el dispositivo de cojinete al girar el anillo de llanta, en particular en función de las fuerzas centrípetas que actúan sobre el anillo de llanta.
Se deducen ventajas similares o idénticas a las que ya se han descrito en relación con la rueda.
Otras configuraciones ventajosas de la invención se deducen de las reivindicaciones dependientes.
La invención se describe a continuación por medio de varios ejemplos de realización, que se explican con más detalle en base a las figuras. A este respecto muestran:
La figura 1 una vista lateral general de un escúter eléctrico 1;
la figura 2 una vista
Figure imgf000005_0001
detalle de un anillo interior 20;
la figura 3 una vista
Figure imgf000005_0002
detalle de un anillo de llanta 30 correspondiente al anillo interior 20 de la figura 2; la figura 4 una vista en sección del anillo de llanta 30 y del anillo interior 20;
la figura 5 una vista lateral esquemática del aro 30 de llanta con dispositivos magnéticos 34;
la figura 6 una representación esquemática de las pistas conductoras 28, 28', 28" y los correspondientes dispositivos magnéticos 34;
la figura 7 una representación esquemática de una pista conductora individual 28;
la figura 8 muestra una representación de un dispositivo de suspensión 16.
La figura 1 muestra un escúter 1 con una rueda delantera 10 y una rueda trasera, así como una unidad de dirección 2 y una caja de baterías 3. La rueda 10 está conectada firmemente a la unidad de dirección 2 del escúter 1 a través de una suspensión de rueda 15.
Un eje de sujeción 21, que discurre esencialmente en paralelo a un eje de rotación 33, discurre a través de la suspensión de rueda 15. El eje de rotación 33 discurre a través del centro de la rueda 10. Así la rueda 10 está conectada de forma acéntrica con la unidad de dirección 2.
En el marco de esta solicitud, esencialmente en paralelo significa que los elementos esencialmente paralelos discurren en paralelo en el marco de las tolerancias de fabricación habituales.
La suspensión acéntrica de la rueda 10 se posibilita por el hecho de que la rueda 10 actúa como accionamiento del escúter 1. Por lo que no se necesita un cubo. La rueda 10 está configurada como un motor eléctrico, donde la caja de baterías 3 está conectada eléctricamente a la rueda 10.
En una forma de realización, solo la rueda trasera está configurada como accionamiento y en otra forma de realización solo la rueda delantera está configurada como accionamiento. En otras formas de realización, es totalmente posible que la rueda delantera y trasera estén configuradas como accionamientos.
Gracias a la realización sin cubo y sin radios de la rueda 10, el peso de la rueda 10 se reduce significativamente.
La figura 2 muestra un anillo interior 20 de la rueda 10 en una representación en perspectiva. El eje de sujeción 21 sobre el que está dispuesta la suspensión de rueda 15 para el montaje de la rueda 10 en el escúter 1 discurre a través del anillo interior 20. Para aumentar la rigidez del anillo interior 20, está previstas nervaduras transversales 25 y una nervadura longitudinal 26 en el lado interior del anillo interior 23. Las nervaduras transversales y longitudinales 25, 26 son un componente integral del anillo interior 20 en la forma de realización representada. Pero en otras formas de realización también se puede tratar de piezas separadas. En particular, piezas hechas de un material diferente. Las nervaduras transversales 25 están configuradas de forma hueca en la forma de realización representada, de modo que el peso total de la rueda 10 se mantiene bajo.
El anillo interior 20 está configurado como un estator de un motor eléctrico. Para ello, en el lado exterior 24 del anillo interior 20 están previstos hilos de arrollamiento 27 que se atraviesan por una corriente. Por lo tanto, los portadores de carga eléctrica se mueven a través de los hilos de arrollamiento 27.
La figura 3 muestra, en una representación en perspectiva, un anillo de llanta 30 configurado como rotor de un motor eléctrico. En el estado montado, el anillo de llanta 30 corre exteriormente alrededor del anillo interior 20. Un neumático está colocado en el lado exterior 31 del anillo de llanta 31. En el lado interior 32 del anillo de llanta 30 están previstos dispositivos magnéticos 34, 34', 34" que pueden estar configurados como imanes permanentes, por ejemplo. Los dispositivos magnéticos 34, 34', 34" están dispuestos con polaridad alterna, de modo que el norte, el sur y el norte señalan de nuevo en alternancia en la dirección del centro del anillo interior 30. Por tanto, el campo magnético generado por los dispositivos magnéticos 34, 34', 34" señala esencialmente perpendicularmente desde los dispositivos magnéticos 34, 34', 34'' hacia el centro del anillo interior 30. Como ya se ha descrito en relación con la figura 2, los hilos de arrollamiento 27 discurren en el lado exterior 24 del anillo interior 20. Debido a la interacción de los hilos de arrollamiento 27 atravesados por corriente y los dispositivos magnéticos 34, 34', 34" genera una fuerza de Lorentz que conduce al giro del anillo de llanta 30.
La figura 3 muestra una vista en sección de la rueda 10 con el anillo interior 20 y el anillo de llanta 30 en estado montado. El anillo de llanta 30 y el anillo interior 20 están conectados entre sí de forma móvil giratoria a través de un dispositivo de cojinete 11. En la forma de realización representada, el dispositivo de cojinete 11 está configurado como un primer y un segundo cojinete de rodillos 13, 13'. El primer y segundo cojinete de rodillos 13, 13' están dispuestos respectivamente de forma opuesta en los bordes exteriores del anillo interior 22, 22' y los bordes exteriores 22, 22' del anillo de llanta 30. El uso de dos cojinetes de rodillos 13, 13' permite un modo constructivo compacto, ya que se pueden utilizar pequeños cojinetes de rodillos en los bordes exteriores 22, 22' del anillo de llanta 30. Además, se consigue una transmisión de fuerza uniforme y un bajo desgaste del material. En otra forma de realización, el dispositivo de cojinete 11 también puede estar realizado como cojinete magnético. Un cojinete magnético ofrece la ventaja de que se reduce aún más la fricción y, por tanto, el desgaste del material.
Dado que los cojinetes de rodillos 13, 13' están dispuestos en los bordes exteriores 22, 22' del anillo de llanta, los cojinetes de rodillos 13, 13' se deben proteger de las influencias medioambientales externas. En particular, se debe impedir eficazmente la entrada de suciedad o agua. En la forma de realización representada, para este fin están previstos dispositivos de obturación 14, 14' que protegen los cojinetes de rodillos 13, 13'. El dispositivo de obturación 14, 14' está formado por un cuerpo de obturación 17 y un labio de obturación 18. En la forma de realización representada, el cuerpo de obturación 17 está fijado en el anillo interior 20. El labio de obturación 18 está guiado alrededor de los cojinetes de rodillos 13, 13' desde el exterior. En la forma de realización representada en la figura 3, gracias al cuerpo de obturación 17 se impide así, por un lado, que la suciedad o el agua puedan penetrar en la zona interior del anillo interior 20 y el labio de obturación 18 impide que la suciedad o el agua puedan penetrar en uno de los cojinetes de rodillos 13, 13'.
La protección contra las influencias medioambientales por el dispositivo de obturación 14, 14' es particularmente necesaria cuando el vehículo está parado. Durante la conducción, es decir, el giro del anillo de llanta 30 alrededor del anillo interior 20, el riesgo de que entre suciedad es menor, ya que la rueda 10 desplaza el agua o la suciedad. En otra forma de realización, el dispositivo de obturación 14, 14' está fijado para este fin en el anillo de llanta 30, de modo que el labio de obturación 18 gira con el anillo de llanta 30. Esto puede provocar fricción entre el labio de obturación 18 y el cojinete de rodillos 13, 13'. La fuerza centrípeta FZ generada por el giro del anillo de llanta 30 se puede usar para impedir la fricción. En particular, la fuerza centrípeta FZ se puede usar para guiar el labio de obturación 18 alejándose del cojinete 13, 13', de modo que no se produzca una fricción entre el cojinete de rodillos 13, 13' y el labio de obturación 18.
Como ya se ha representado anteriormente, los dispositivos magnéticos 34 y los hilos de arrollamiento 27 opuestas a ellos están dispuestas en el anillo interior para proporcionar el accionamiento eléctrico en el anillo de llanta 30. Está previsto un pequeño entrehierro entre los hilos de arrollamiento 27 y los dispositivos magnéticos 34. Están previstos respaldos de acero 35, 35' en el lado posterior de los hilos de arrollamiento 27 (lado hacia el centro del anillo interior), así como en el lado posterior de los dispositivos magnéticos 34 (lado hacia afuera).
Como se muestra en la figura 5, los campos magnéticos del dispositivo magnético 34 actúan en la dirección del eje de rotación del anillo de llanta 33. Una conducción de las líneas del campo magnético lo más perpendiculares posible desde los dispositivos magnéticos 34, 34', 34» conduce a una maximización de la fuerza de Lorentz generada. Para este fin, los dispositivos magnéticos 34, 34', 34" están configurados de tal manera que un polo magnético señala respectivamente hacia el eje de rotación 33.
La interacción de los dispositivos magnéticos 34, 34', 34 ”y los hilos de arrollamiento 27 está representada esquemáticamente en la figura 6. En la zona superior, la figura 6 muestra la disposición de los dispositivos magnéticos 34, 34', 34" en el lado interior 32 del anillo de llanta 30. La disposición de los hilos de arrollamiento 27 en el lado exterior 24 del anillo interior 20 se representa en la zona inferior de la figura 6.
Un hilo de arrollamiento 27 está formada por tres pistas conductoras 28, 28', 28". Una corriente fluye a través de cada pista conductora 28, 28', 28". Las pistas conductoras 28, 28', 28" están dispuestas en forma de meandro en el lado exterior 24 del anillo interior 20. Las pistas conductoras 28, 28', 28" discurren así esencialmente en paralelo al eje de rotación 33 del anillo de llanta 30. Una corriente fluye a través de las pistas conductoras 28, 28', 28", de modo que se genera una fuerza de Lorentz por la interacción con el campo magnético generado por los dispositivos magnéticos 34, 34', 34". A este respecto, las pistas conductoras 28, 28', 28" están dispuestas de modo que la dirección de la corriente siempre está adaptada a los dispositivos magnéticos opuestos 34, 34', 34". Al girar el anillo de llanta 30, las direcciones de corriente de las pistas conductoras 28, 28', 28" se conmutan correspondientemente por un control.
Esto garantiza que todas las pistas conductoras 28, 28', 28" siempre contribuyan a la generación de fuerza. La forma de realización representada conduce así a un uso muy eficaz de la energía aplicada. Esto es particularmente deseable en el caso de vehículos accionados eléctricamente, ya que por el alcance de los vehículos.
Los dispositivos de aislamiento 29 están previstos entre las pistas conductoras 28, 28', 28 ”. El dispositivo de aislamiento 29 puede ser duroplástico, por ejemplo. También son concebibles los termoplásticos. El uso de duroplásticos o termoplásticos tiene la ventaja de que se pueden inyectar alrededor del anillo interior 20, De esta manera, por un lado, las pistas conductoras 28, 28', 28" se sujetan en el anillo interior 20 y se garantiza la permeabilidad electromagnética.
La figura 6 muestra esquemáticamente una pista conductora 28, 28', 28". La pista conductora 28, 28', 28" está configurada preferentemente de forma plana. Esto significa que es grande la superficie colocada sobre el lado exterior 24 del anillo interior 20. En particular, la anchura B es por tanto significativamente mayor que la altura H de la pista conductora 28, 28', 28". Una configuración semejante de la pista conductora 28, 28', 28" permite la producción sencilla de la pista conductora 28, 28', 28", ya que estas se pueden estampar fácilmente a partir de una chapa o cortarse por láser. Además, una configuración semejante, en la que la altura H comprende 1/2, 1/5, 1/10, 1/15, 1/20 o 1/50 de la anchura B de las pistas conductoras 28, 28', 28", permite un modo constructivo compacto de la rueda 10.
Para aumentar la comodidad de conducción del escúter 1, la rueda 10 puede estar conectada a la suspensión 15 de la rueda a través de un dispositivo 16 de suspensión. El dispositivo de suspensión 16 está configurado para ser elástico a la torsión. La amortiguación o suspensión de la rueda 10 se puede ajustar a través del dispositivo de suspensión 16.
Lista de referencias:
1 Escúter
2 Unidad de dirección
3 Caja de baterías
10 Rueda
11 Dispositivo de cojinete
13, 13' Primer cojinete de rodillos, segundo cojinete de rodillos
14, 14' Junta de estanqueidad dispositivo de obturación
15 Suspensión de ruedas
16 Dispositivo de suspensión
17 Cuerpo de obturación
18 Labio de obturación
20 Anillo interior
21 Eje de sujeción
22, 22' Borde exterior del anillo interior
23 Lado interior del anillo interior
24 Lado exterior del anillo interior
25 Nervaduras transversales
26 Nervadura longitudinal
27 Hilo de arrollamiento
28, 28', 28" Pista conductora
29 Dispositivo de aislamiento
30 Anillo de llanta
31 Lado exterior del anillo de llanta
32 Lado interior del anillo de llanta
33 Ejes de rotación, eje de rotación del anillo de llanta 34, 34', 34" Dispositivo magnético
35, 35' Respaldo de acero
40 Dispositivo de frenado
41 Disco de freno
B Anchura de una pista conductora
H Altura de una pista conductora
FZ Fuerza centrípeta

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Rueda (10) con unidad de accionamiento para un vehículo, en particular para un escúter (1), un quad o un automóvil, donde la rueda (10) presenta lo siguiente:
- un anillo interior (20) configurado como estator, que está conectado a una suspensión de rueda (15) de la rueda (10);
- un anillo de llanta (30) configurado como rotor con un eje de rotación (33), donde el anillo de llanta (30) corre exteriormente alrededor del anillo interior (20) y el eje de rotación (33) y el eje de sujeción (23) discurren al menos esencialmente en paralelo entre sí,
donde la suspensión de rueda (15) está dispuesta de manera espaciada, acéntricamente del eje de rotación (33) y una pluralidad de hilos de arrollamiento (27) está dispuesta en el lado exterior (24) del anillo interior (20);
caracterizada por que
en el lado interior (32) del anillo de llanta (30) opuesto a cada hilo de arrollamiento (27) está dispuesto respectivamente un dispositivo magnético (34), donde los dispositivos magnéticos (34) están dispuestos con polaridad alterna y los hilos de arrollamiento (27) comprenden respectivamente tres pistas conductoras (29) dispuestas en forma de meandro, donde está dispuesto respectivamente un dispositivo de aislamiento (29) entre las pistas conductoras (28).
2. Rueda (10) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por un dispositivo de cojinete (11) configurado para el alojamiento giratorio del anillo de llanta (30), en particular un cojinete de rodillos (12) o un cojinete magnético, donde el dispositivo de cojinete (11) está dispuesto en el anillo interior (20) y sobre el anillo de llanta (30).
3. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que el dispositivo de cojinete (11) comprende al menos un primer y un segundo cojinete (13, 13'), en particular un primer y un segundo cojinete de rodillos, donde el primer y el segundo cojinete (13, 13') están dispuestos de manera opuesta en alternancia en el anillo interior (20) y/o en el anillo de llanta (30).
4. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en particular de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada por que en el dispositivo de cojinete (11) está previsto un dispositivo de obturación (14), en particular accionable eléctricamente.
5. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que el dispositivo de obturación (14) está configurado para:
- obturar el dispositivo de cojinete (11) en el caso de parada del anillo de llanta (30); y
- liberar el dispositivo de cojinete (11) al girar el anillo de llanta (30).
6. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el dispositivo de obturación (14) está configurado para liberar el dispositivo de cojinete (11) en función de fuerzas centrípetas (FZ) que actúan sobre el anillo de llanta (30).
7. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el dispositivo de obturación (14) está configurado para liberar el dispositivo de cojinete (11) en función de los cambios de presión de aire generados por el giro del anillo de llanta (30).
8. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada por que el dispositivo de obturación (14) está configurado para liberar el dispositivo de cojinete (11) en función de fuerzas magnéticas que actúan sobre el dispositivo de obturación (14).
9. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el lado interior (23) del anillo interior (20) están prevista una pluralidad de nervaduras transversales (25), que están dispuestas al menos esencialmente en paralelo al eje de rotación (33).
10. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en el lado interior (23) del anillo interior (20) está prevista al menos una nervadura longitudinal (26), que rodea interiormente el anillo interior (20) y está dispuesta al menos esencialmente perpendicular al eje de rotación (33).
11. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las pistas conductoras (28) en el lado exterior (24) del anillo interior (20) están:
- pegadas;
- pegadas de forma plana con una lámina;
- sobremoldeadas termoplásticamente; y/o
- sobremoldeadas duroplásticamente
12. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en particular de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por que las pistas conductoras (28) están configuradas de forma plana con una altura (H) inferior en relación a la anchura (B), en particular con una altura (H) de 1/2, 1/5, 1/10, 1/15, 1/20 o 1/50 de la anchura (B) de las pistas conductoras (28).
13. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la suspensión de rueda (15) está dispuesto un dispositivo de frenado (40) que está configurado para engranar en un disco de freno (41) conectado firmemente al anillo de llanta (30) desde el interior durante un proceso de frenado.
14. Rueda (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la suspensión de rueda (15) presenta un dispositivo de suspensión (16), y donde la suspensión de rueda (15) está configurada de manera que tiene lugar una rotación alrededor de un eje de sujeción (23).
15. Procedimiento para el montaje de una rueda (10) con accionamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que comprende lo siguiente:
- fabricación de pistas conductoras (28) a partir de una chapa;
- colocación, en particular pegado, de las pistas conductoras (28) en el lado exterior (24) del anillo interior (20) de la rueda (10);
- aislamiento de las pistas conductoras (28).
16. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado por que la fabricación de las pistas conductoras (28) comprende
- un estampado de las pistas conductoras (28) a partir de una chapa; o
- corte, en particular por láser, a partir de una chapa.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 16, caracterizado por que el aislamiento de las pistas conductoras (28) comprende
- un sobremoldeo termoplástico; o
- un sobremoldeo duroplástico de las pistas conductoras (28).
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