WO2015132037A1 - Wheel suspension for a hubless wheel - Google Patents

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WO2015132037A1
WO2015132037A1 PCT/EP2015/052485 EP2015052485W WO2015132037A1 WO 2015132037 A1 WO2015132037 A1 WO 2015132037A1 EP 2015052485 W EP2015052485 W EP 2015052485W WO 2015132037 A1 WO2015132037 A1 WO 2015132037A1
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wheel
vehicle body
air
bearing
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Definitions

  • the invention relates to a device, in particular for suspension, of a hubless wheel according to the preamble of claim 1.
  • Air bearings are known from the prior art. Air bearings are common
  • the part of the wheel suspension that receives the wheel bearing is called the wheel carrier (H Thoughing, Ersoy: Fahrwerkshandbuch, 2007).
  • the wheel bearing is arranged in the axial direction between the wheel and the wheel carrier, so that the wheel relative to the wheel carrier can be rotated about a so-called running axis.
  • the wheel carrier is resiliently connected to a vehicle body.
  • hubless wheels A more direct course of the load path is possible with a hubless wheel.
  • hubless wheels also seem desirable under design aspects. This is evident in many design studies that show hubless wheels.
  • Suspension components are connected to the vehicle body. In order to allow relative movements between the wheel and the vehicle body, while joints are required. Such solutions, however, encounter rejection from a design point of view. Under technical In view of the weight increases, additional assembly steps are required and reduces the life.
  • the object of the invention is a hubless wheel, bypassing the known from the prior art solutions inherent disadvantages of a
  • a device has at least a first part of a wheel carrier of a hubless wheel.
  • a hubless wheel is also referred to as an orbital wheel or a spokeless wheel.
  • Characteristic of a hubless wheel is the absence of a hub. Instead, the wheel encloses a continuous recess. In particular, the axis of rotation of the wheel passes through them
  • the recess is coaxial with the axis of rotation of the wheel, i. the axis of symmetry of the recess extends congruent to the axis of rotation of the wheel.
  • it may be a cylindrical
  • the wheel carrier has at least two parts.
  • a first part can be connected to the vehicle body.
  • the first part is adapted to receive a rim and / or a tire, i. rotatably connected to the rim and / or the tire to be connected.
  • the first part may include the rim, in particular be integrally connected with this.
  • a second part of the wheel carrier is rotatably mounted in the first part about exactly one axis of rotation, preferably about the axis of rotation.
  • the first part and the second part each have a running surface of a bearing.
  • the first part comprises the above-mentioned recess.
  • the device has at least one means for connecting the first part to the vehicle body.
  • This means may for example perform the function of a trailing arm, a wishbone, a stabilizer, a spring and / or a damper.
  • the vehicle body may be in particular a Car bodywork act.
  • the wheel forms an axle with another wheel, the wheels being arranged on opposite sides of the body.
  • Vehicle body integrally connected to the first part. So the middle part and the first part consist of a single piece.
  • the wheel carrier may have a third part which can be releasably connected to the first part and rotatably fixes the second part together with the first part. By disengaging the third part from the first part, the second part can be disassembled, for example for changing tires.
  • a material for the device is particularly suitable a fiber-plastic composite, preferably a continuous fiber structure between the first part of the wheel and the means for connecting the first part of the
  • Vehicle body trains.
  • the means for connecting the first part to the vehicle body against at least one movement, d. H. at least one translational or rotational movement, d. H. one
  • the first part preferably at least one
  • Movement of the first part at least partially in the vertical direction designed to be resilient relative to the vehicle body.
  • the means thus fulfills the function of a trailing arm and / or a control arm.
  • the function of a spring and / or a damper is integrated into the means.
  • the agent then behaves as a spring and / or as a damper relative to said movement, i. it counteracts the movement by a spring force and / or dampens the movement.
  • a movement at least partially in the vertical direction is understood to mean a translatory movement which is not orthogonal to the vertical or not exclusively horizontal, ie includes an angle of less than 90 ° with a vertical axis. So there is a vertical one, from zero different direction vector of the movement. Preferably, the movement is completely vertical.
  • a connection of the first part to the vehicle body is preferred by the means such that a rotational movement of the first part, in particular a rotational movement about the running axis of the wheel is prevented.
  • the first part is so with respect to the barrel axis against rotation of the
  • a transverse leaf spring is a bending beam with a flat cross section.
  • the transverse leaf spring is thus designed yielding to a bending along a two-dimensional trajectory. Orthogonal to this orbit, the transverse leaf spring provides increased resistance to deflection.
  • the first part of the wheel carrier has an inner running surface of an air bearing.
  • the second part then has an outer running surface of the same air bearing, which can form a pair of bearings with the inner running surface.
  • the two treads are arranged concentrically around the barrel axis of the wheel. With a running axis, the axis of rotation of the wheel is referred to transversely to the direction of travel.
  • the air bearing may be aerostatic or aerodynamic
  • Air bearing act An aerostatic bearing requires a separate air supply to the bearing to introduce air into the bearing gap extending between the inner race and the outer race.
  • the means for conducting air from the outside is not visible. This is particularly advantageous in terms of the design.
  • the means for conducting the air extends further education fully within the device and / or the vehicle body.
  • the means for directing the air in the interior of the device can extend from the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body into the first part of the wheel carrier.
  • the means for conducting the air may be an air hose laid in the interior of the device, in particular in the interior of the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body.
  • the air hose is dispensed with.
  • at least one first cavity in the interior of the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body forms a first part of the means for conducting the air.
  • the first cavity, which forms the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body, and the first part of the means for conducting the air are therefore identical.
  • a second cavity forms in the interior of the first part of the
  • Wheel carrier at least a second part of the means for conducting the air.
  • the second cavity which forms the first part of the wheel carrier and the second part of the means for conducting the air are therefore identical.
  • the first cavity passes into the second cavity.
  • the first cavity and the second cavity are interconnected in an air-conducting manner.
  • the second cavity can be a channel system in which holes or fine channels open into the inner tread.
  • a further preferred embodiment of the invention has a fishing camp, which is suitable to ensure in a failure of the air bearing, the rotatable mounting of the wheel.
  • a roller bearing is suitable as a catch bearing.
  • the fishing camp is therefore designed as a sliding bearing.
  • the inner running surface and the outer running surface of the air bearing additionally form a sliding bearing.
  • the inner tread is thus simultaneously running surface of the air bearing and running surface of the sliding bearing.
  • the outer tread is at the same time running surface of the air bearing and tread of the
  • the inner tread and / or the outer tread may have a coating, such as of a metallic, mineral, organic material.
  • the air supply of an aerodynamic air bearing can be selectively reduced to a braking
  • the first part of the wheel carrier has at least a first
  • Friction surface and the second part of the wheel carrier at least a second friction surface, wherein a braking torque is generated, which counteracts rotation of the second part of the wheel carrier, when the first friction surface comes into contact with the second friction surface.
  • the first friction surface then comes into contact with the second friction surface and thus generates the braking torque when no air to the inner
  • Tread is passed. Accordingly, the first friction surface comes into contact with the second friction surface when air is directed to the inner raceway.
  • the braking can be initiated in an analogous manner by reducing the power supply of the magnetic bearing.
  • Fig. 1 a hubless wheel
  • Fig. 2 shows the wheel in cross section.
  • a hubless wheel 101 according to FIG. 1 consists of a first part 103 of a wheel carrier, a second part 105 of the wheel carrier and a tire 107.
  • the tire 107 is mounted on a rim which is formed integrally with the second part 105 of the wheel carrier.
  • the second part 105 of the wheel carrier and thus also the tire 107 are rotatably mounted in the first part 103 of the wheel carrier.
  • the first part 103 of the wheel carrier is integrally formed with four transverse leaf springs 109 and a bar stabilizer 1 1 1.
  • the transverse leaf springs 109 act as trailing arms, wishbones, springs and dampers. With their free end, the transverse leaf springs 109 are connected to a - not shown in Figure 1 - vehicle body, i. attached to the vehicle body.
  • the anti-roll bar 1 1 1 couples the wheel 101 with another, arranged on an opposite body side wheel, which is designed mirror-image to the wheel shown in Figure 1 and comprises a further wheel carrier. With a first part of this wheel carrier of the anti-roll bar 1 1 1 is integrally connected. The first two parts of the two wheel carriers and the
  • the cross-section of the wheel 101 shown in Figure 2 shows the internal structure of the wheel carrier.
  • An inner running surface of the first part 103 of the wheel carrier and an outer running surface of the second part 105 of the wheel carrier form an air gap 201.
  • the inner raceway and the outer raceway form an axial guide 203 which axially displaces the second part 105 of the wheel carrier, and thus also the tire 107, in the axial direction. in the direction of the axis of rotation of the wheel 101, can fix.
  • Seals 205 extend at the edges of the air gap 201. These ensure that a sufficient air pressure can be built up in the air gap 201.
  • the seals 205 may be, for example, labyrinth seals, Shaft seals or felt seals act.
  • the height of the air gap is between 0.01 and 0.5 mm.
  • a magnetic bearing is used instead of an air bearing.
  • the magnetic bearing is used instead of an air bearing.

Abstract

The invention relates to a device having at least one first part (103) of a hub carrier of a hubless wheel (101), at least one means (109, 111) for connecting the first part (103) of the hub carrier to the vehicle body. The means (109, 111) for connecting the first part (103) of the hub carrier to the vehicle body is connected in one piece to the first part (103) of the hub carrier.

Description

Radaufhängung für ein nabenloses Rad  Suspension for a hubless wheel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere zur Radaufhängung, eines nabenlosen Rads nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 . The invention relates to a device, in particular for suspension, of a hubless wheel according to the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik sind Luftlager bekannt. Luftlager finden häufig Air bearings are known from the prior art. Air bearings are common
Verwendung in Turboladern oder Werkzeugmaschinen. Use in turbochargers or machine tools.
Des Weiteren sind, etwa aus der US 2010/289362 A, Ultraschalllager bekannt. Furthermore, ultrasound bearings are known, for example from US 2010/289362 A.
Die Druckschriften WO 13004788 A1 und WO 12171782 A1 offenbaren Magnetlager. The documents WO 13004788 A1 and WO 12171782 A1 disclose magnetic bearings.
Der Teil der Radaufhängung, der das Radlager aufnimmt, wird als Radträger bezeichnet (Heißing, Ersoy: Fahrwerkshandbuch, 2007). DasRadlager ist dabei in axialer Richtung zwischen dem Rad und dem Radträger angeordnet, sodass das Rad gegenüber dem Radträger um eine sogenannte Laufachse verdreht werden kann. Weiterhin ist der Radträger federnd mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. The part of the wheel suspension that receives the wheel bearing is called the wheel carrier (Heißing, Ersoy: Fahrwerkshandbuch, 2007). The wheel bearing is arranged in the axial direction between the wheel and the wheel carrier, so that the wheel relative to the wheel carrier can be rotated about a so-called running axis. Furthermore, the wheel carrier is resiliently connected to a vehicle body.
Bei der beschriebenen Bauweise des Radträgers führen Lastpfade von einem Reifen über eine Felge, das Radlager, den Radträger und Fahrwerkskomponenten zur Fahrzeugkarosserie. Diese Lastpfade verlaufen nicht geradlinig, sondern weisen starke Umlenkungen auf. Die Folge sind hohe lokale mechanische Belastungen, insbesondere im Bereich des Radlager und des Radträgers. In the described construction of the wheel carrier load paths lead from a tire on a rim, the wheel bearing, the wheel and chassis components to the vehicle body. These load paths are not straight, but have strong deflections. The result is high local mechanical loads, especially in the area of the wheel bearing and the wheel carrier.
Ein direkterer Verlauf des Lastpfades ist bei einem nabenlosen Rad möglich. Darüber hinaus scheinen nabenlose Räder auch unter Designaspekten erstrebenswert. Dies zeigt sich bei vielen Designstudien, die nabenlose Räder aufweisen. A more direct course of the load path is possible with a hubless wheel. In addition, hubless wheels also seem desirable under design aspects. This is evident in many design studies that show hubless wheels.
Nabenlose Räder konnten bisher aber nur mittels in sich starrer Hubless wheels have so far but only by means of rigid in itself
Aufhängungskomponenten an die Fahrzeugkarosserie angebunden werden. Um Relativbewegungen zwischen dem Radträger und der Fahrzeugkarosserie zu ermöglichen, sind dabei Gelenke erforderlich. Derartige Lösungen stoßen unter Gesichtspunkten des Designs aber auf Ablehnung. Unter technischen Gesichtspunkten erhöht sich das Gewicht, werden zusätzliche Montageschritte erforderlich und verringert sich die Lebensdauer. Suspension components are connected to the vehicle body. In order to allow relative movements between the wheel and the vehicle body, while joints are required. Such solutions, however, encounter rejection from a design point of view. Under technical In view of the weight increases, additional assembly steps are required and reduces the life.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein nabenloses Rad unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile an eine The object of the invention is a hubless wheel, bypassing the known from the prior art solutions inherent disadvantages of a
Fahrzeugkarosserie anzubinden. Connect vehicle body.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens einen ersten Teil eines Radträgers eines nabenlosen Rads auf. Ein nabenloses Rad wird auch als Orbitalrad oder speichenloses Rad bezeichnet. Kennzeichnend für ein nabenloses Rad ist die Abwesenheit einer Nabe. Stattdessen umschließt das Rad eine durchgängige Aussparung. Insbesondere die Drehachse des Rads verläuft durch diese A device according to the invention has at least a first part of a wheel carrier of a hubless wheel. A hubless wheel is also referred to as an orbital wheel or a spokeless wheel. Characteristic of a hubless wheel is the absence of a hub. Instead, the wheel encloses a continuous recess. In particular, the axis of rotation of the wheel passes through them
Aussparung. Vorzugsweise verläuft die Aussparung koaxial zu der Drehachse des Rads, d.h. die Symmetrieachse der Aussparung verläuft deckungsgleich zu der Drehachse des Rads. Insbesondere kann es sich um eine zylinderförmige Recess. Preferably, the recess is coaxial with the axis of rotation of the wheel, i. the axis of symmetry of the recess extends congruent to the axis of rotation of the wheel. In particular, it may be a cylindrical
Aussparung handeln. Recess act.
Der Radträger weist mindestens zwei Teile auf. Ein erster Teil ist kann an die Fahrzeugkarosserie angebunden werden. Der erste Teil ist dazu ausgebildet, eine Felge und/oder einen Reifen aufzunehmen, d.h. drehfest mit der Felge und/oder dem Reifen verbunden zu werden. Auch kann der Erste Teil die Felge umfassen, mit dieser insbesondere einstückig verbunden sein. The wheel carrier has at least two parts. A first part can be connected to the vehicle body. The first part is adapted to receive a rim and / or a tire, i. rotatably connected to the rim and / or the tire to be connected. Also, the first part may include the rim, in particular be integrally connected with this.
Ein zweiter Teil des Radträgers ist um genau eine Drehachse, vorzugsweise um die Laufachse, drehbar in dem ersten Teil gelagert. Der erste Teil und der zweite Teil weisen dazu jeweils eine Lauffläche eines Lagers auf. Weiterhin umfasst der erste Teil die obengenannte Aussparung. A second part of the wheel carrier is rotatably mounted in the first part about exactly one axis of rotation, preferably about the axis of rotation. The first part and the second part each have a running surface of a bearing. Furthermore, the first part comprises the above-mentioned recess.
Die Vorrichtung weist mindestens ein Mittel zur Anbindung des ersten Teils an die Fahrzeugkarosserie auf. Dieses Mittel kann beispielsweise die Funktion eines Längslenkers, eines Querlenkers, eines Stabilsators, einer Feder und/oder eines Dämpfers erfüllen. Bei der Fahrzeugkarosserie kann es sich insbesondere um eine PKW Karosserie handeln. Das Rad bildet dabei mit einem weiteren Rad eine Achse, wobei die Räder auf gegenüberliegenden Karosserieseiten angeordnet sind. The device has at least one means for connecting the first part to the vehicle body. This means may for example perform the function of a trailing arm, a wishbone, a stabilizer, a spring and / or a damper. In the vehicle body may be in particular a Car bodywork act. The wheel forms an axle with another wheel, the wheels being arranged on opposite sides of the body.
Erfindungsgemäß ist das Mittel zur Anbindung des ersten Teils an die According to the invention, the means for connecting the first part to the
Fahrzeugkarosserie mit dem ersten Teil einstückig verbunden. Das Mittel und der erste Teil bestehen also aus einem einzigen Stück. Vehicle body integrally connected to the first part. So the middle part and the first part consist of a single piece.
Der Radträger kann einen dritten Teil aufweisen, der mit der ersten Teil lösbar verbunden werden kann und zusammen mit dem ersten Teil den zweiten Teil drehbar fixiert. Indem der dritte Teil von dem ersten Teil gelöst wird, kann der zweite Teil - etwa zum Reifenwechsel - demontiert werden. The wheel carrier may have a third part which can be releasably connected to the first part and rotatably fixes the second part together with the first part. By disengaging the third part from the first part, the second part can be disassembled, for example for changing tires.
Als Material für die Vorrichtung eignet sich insbesondere ein Faser- Kunststoffverbund, der vorzugsweise eine durchgängige Faserstruktur zwischen dem ersten Teil des Rades und dem Mittel zur Anbindung des ersten Teils an die As a material for the device is particularly suitable a fiber-plastic composite, preferably a continuous fiber structure between the first part of the wheel and the means for connecting the first part of the
Fahrzeugkarosserie ausbildet. Vehicle body trains.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mittel zur Anbindung des ersten Teils an die Fahrzeugkarosserie gegenüber mindestens einer Bewegung, d. h. mindestens einer translatorischen oder rotatorischen Bewegung, d. h. einer In a preferred embodiment of the invention, the means for connecting the first part to the vehicle body against at least one movement, d. H. at least one translational or rotational movement, d. H. one
Bewegung mit mindestens einem translatorischen und/oder rotatorischen Movement with at least one translational and / or rotational
Freiheitsgrad, des ersten Teils, vorzugsweise mindestens gegenüber einer Degree of freedom, the first part, preferably at least one
Bewegung des ersten Teils mindestens teilweise in vertikaler Richtung, relativ zu der Fahrzeugkarosserie nachgiebig ausgestaltet. Das Mittel erfüllt damit die Funktion eines Längslenkers und/oder eines Querlenkers. Vorzugsweise ist auch die Funktion einer Feder und/oder eines Dämpfers in das Mittel integriert. Das Mittel verhält sich gegenüber der genannten Bewegung dann als Feder und/oder als Dämpfer, d.h. es setzt der Bewegung eine Federkraft entgegen und/oder dämpft die Bewegung. Movement of the first part at least partially in the vertical direction, designed to be resilient relative to the vehicle body. The means thus fulfills the function of a trailing arm and / or a control arm. Preferably, the function of a spring and / or a damper is integrated into the means. The agent then behaves as a spring and / or as a damper relative to said movement, i. it counteracts the movement by a spring force and / or dampens the movement.
Unter einer Bewegung mindestens teilweise in vertikaler Richtung wird eine translatorische Bewegung verstanden, die nicht orthogonal zur vertikalen bzw. nicht ausschließlich horizontal verläuft, d.h. mit einer vertikalen Achse einen Winkel von weniger als 90° einschließt. Es gibt also einen vertikal verlaufenden, von null verschiedenen Richtungsvektor der Bewegung. Vorzugsweise verläuft die Bewegung vollständig vertikal. A movement at least partially in the vertical direction is understood to mean a translatory movement which is not orthogonal to the vertical or not exclusively horizontal, ie includes an angle of less than 90 ° with a vertical axis. So there is a vertical one, from zero different direction vector of the movement. Preferably, the movement is completely vertical.
Bevorzugt ist weiterhin eine Anbindung des ersten Teils an die Fahrzeugkarosserie durch das Mittel derart, dass eine rotatorische Bewegung des ersten Teils, insbesondere eine rotatorische Bewegung um die Laufachse des Rads unterbunden wird. Der erste Teil ist also bezüglich der Laufachse drehfest an die Furthermore, a connection of the first part to the vehicle body is preferred by the means such that a rotational movement of the first part, in particular a rotational movement about the running axis of the wheel is prevented. The first part is so with respect to the barrel axis against rotation of the
Fahrzeugkarosserie angebunden. Tied vehicle body.
Besonderes bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Mittels zur Anbindung des ersten Teils an die Fahrzeugkarosserie als Querblattfeder. Bei einer Querblattfeder handelt es sich um einen Biegebalken mit flachem Querschnitt. Die Querblattfeder ist also gegenüber einer Verbiegung entlang einer zweidimensionalen Bewegungsbahn nachgiebig ausgestaltet. Orthogonal zu dieser Bahn setzt die Querblattfeder einer Verbiegung einen erhöhten Widerstand entgegen. Particularly preferred is an embodiment of the means for connecting the first part to the vehicle body as a transverse leaf spring. A transverse leaf spring is a bending beam with a flat cross section. The transverse leaf spring is thus designed yielding to a bending along a two-dimensional trajectory. Orthogonal to this orbit, the transverse leaf spring provides increased resistance to deflection.
Herkömmliche nabenlose Räder sind mittels Wälzlagern gelagert. Mit steigendem Lagerdurchmesser erhöht sich allerdings die Anzahl an Wälzkörpern. Dies führt bei nabenlosen Rädern zu Gewichtsproblemen. Aufgrund des großen Conventional hubless wheels are mounted by means of rolling bearings. As the bearing diameter increases, however, the number of rolling elements increases. This leads to weight problems in hubless wheels. Because of the big one
Lagerdurchmessers treten zudem hohe Reibmomente auf. Diese Nachteile lassen sich durch die Verwendung von Luftlagern vermeiden. Bearing diameter also occur high friction moments. These disadvantages can be avoided by the use of air bearings.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist daher der erste Teil des Radträgers eine innere Lauffläche eines Luftlagers auf. Entsprechend weist dann der zweite Teil eine äußere Lauffläche desselben Luftlagers auf, die mit der inneren Lauffläche eine Lagerpaarung bilden kann. Die beiden Laufflächen sind konzentrisch um die Laufachse des Rads angeordnet. Mit Laufachse wird die Drehachse des Rads quer zur Fahrtrichtung bezeichnet. In a preferred embodiment of the invention, therefore, the first part of the wheel carrier has an inner running surface of an air bearing. Accordingly, the second part then has an outer running surface of the same air bearing, which can form a pair of bearings with the inner running surface. The two treads are arranged concentrically around the barrel axis of the wheel. With a running axis, the axis of rotation of the wheel is referred to transversely to the direction of travel.
Bei dem Luftlager kann es sich um ein aerostatisches oder aerodynamisches The air bearing may be aerostatic or aerodynamic
Luftlager handeln. Ein aerostatisches Lager erfordert eine gesonderte Luftversorgung des Lagers, um in den zwischen der inneren Lauffläche und der äußeren Lauffläche verlaufenden Lagerspalt Luft einzuführen. In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft mindestens ein Mittel zum Leiten der Luft mindestens teilweise innerhalb des Mittels zur Anbindung des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie. Die Luft wird zu der inneren Lauffläche geleitet und gelangt dort, etwa durch Bohrungen, in den Lagerspalt. Air bearing act. An aerostatic bearing requires a separate air supply to the bearing to introduce air into the bearing gap extending between the inner race and the outer race. In a further preferred Embodiment of the invention extends at least one means for guiding the air at least partially within the means for connection of the wheel carrier to the vehicle body. The air is directed to the inner tread and passes there, for example through holes in the bearing gap.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Mittel zum Leiten von Luft von außen nicht sichtbar. Dies ist vor allem in Hinblick auf das Design von Vorteil. Das Mittel zum Leiten der Luft verläuft weiterbildungsgemäß vollständig innerhalb der Vorrichtung und/oder der Fahrzeugkarosserie. Insbesondere kann das Mittel zum Leiten der Luft im Inneren der Vorrichtung von dem Mittel zur Anbindung des ersten Teils des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie in den ersten Teil des Radträgers hinein verlaufen. In a preferred embodiment of the invention, the means for conducting air from the outside is not visible. This is particularly advantageous in terms of the design. The means for conducting the air extends further education fully within the device and / or the vehicle body. In particular, the means for directing the air in the interior of the device can extend from the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body into the first part of the wheel carrier.
Bei dem Mittel zum Leiten der Luft kann es sich um einen im Inneren der Vorrichtung, insbesondere im Inneren des Mittels zur Anbindung des ersten Teils des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie, verlegten Luftschlauch handeln. Vorzugsweise wird aber auch auf den Luftschlauch verzichtet. Stattdessen bildet mindestens ein erster Hohlraum im Inneren des Mittels zur Anbindung des ersten Teils des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie einen ersten Teil des Mittels zum Leiten der Luft. Der erste Hohlraum, den das Mittels zur Anbindung des ersten Teils des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie bildet und der erste Teil des Mittels zum Leiten der Luft sind also identisch. The means for conducting the air may be an air hose laid in the interior of the device, in particular in the interior of the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body. Preferably, however, the air hose is dispensed with. Instead, at least one first cavity in the interior of the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body forms a first part of the means for conducting the air. The first cavity, which forms the means for connecting the first part of the wheel carrier to the vehicle body, and the first part of the means for conducting the air are therefore identical.
Vorzugsweise bildet ein zweiter Hohlraum im Inneren des ersten Teils des Preferably, a second cavity forms in the interior of the first part of the
Radträgers mindestens einen zweiten Teil des Mittels zum Leiten der Luft. Der zweite Hohlraum, den der erste Teil des Radträgers bildet und der zweite Teil des Mittels zum Leiten der Luft sind also identisch. Dabei geht der erste Hohlraum in den zweiten Hohlraum über. Insbesondere sind der erste Hohlraum und der zweite Hohlraum luftleitend miteinander verbunden. Bei dem zweiten Hohlraum kann es um ein Kanalsystem handeln, bei dem Bohrungen, bzw. feine Kanäle in die innere Lauffläche münden. Bei einem aerostatischen Lager führt ein Ausfall der Luftversorgung zu einem Ausfall des Luftlagers. Um in diesem Fall Notlaufeigenschaften zu gewährleisten, weist eine weiterhin bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein Fanglager auf, das geeignet ist, bei einem Ausfall des Luftlagers die drehbare Lagerung des Rads sicherzustellen. Als Fanglager eignet sich prinzipiell ein Wälzlager. Allerdings geht die Verwendung eines Wälzlagers mit dem oben bereits genannten Nachteilen einher. Vorzugsweise ist das Fanglager daher als Gleitlager ausgestaltet. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die innere Lauffläche und die äußere Lauffläche des Luftlagers zusätzlich ein Gleitlager bilden. Die innere Lauffläche ist also gleichzeitig Lauffläche des Luftlagers und Lauffläche des Gleitlagers. Entsprechend ist die äußere Lauffläche gleichzeitig Lauffläche des Luftlagers und Lauffläche des Wheel carrier at least a second part of the means for conducting the air. The second cavity, which forms the first part of the wheel carrier and the second part of the means for conducting the air are therefore identical. In this case, the first cavity passes into the second cavity. In particular, the first cavity and the second cavity are interconnected in an air-conducting manner. The second cavity can be a channel system in which holes or fine channels open into the inner tread. In an aerostatic bearing failure of the air supply to a failure of the air bearing. In order to ensure runflat in this case, a further preferred embodiment of the invention has a fishing camp, which is suitable to ensure in a failure of the air bearing, the rotatable mounting of the wheel. In principle, a roller bearing is suitable as a catch bearing. However, the use of a rolling bearing is associated with the disadvantages already mentioned above. Preferably, the fishing camp is therefore designed as a sliding bearing. In particular, it has proved to be advantageous if the inner running surface and the outer running surface of the air bearing additionally form a sliding bearing. The inner tread is thus simultaneously running surface of the air bearing and running surface of the sliding bearing. Accordingly, the outer tread is at the same time running surface of the air bearing and tread of the
Gleitlagers. Um auch als Gleitlager zu funktionieren, können die innere Lauffläche und/oder die äußere Lauffläche eine Beschichtung, etwa aus einem metallischen, mineralischen, organischen Material aufweisen. Plain bearing. In order to function as a plain bearing, the inner tread and / or the outer tread may have a coating, such as of a metallic, mineral, organic material.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform kann die Luftversorgung eines aerodynamischen Luftlagers gezielt vermindert werden, um eine Bremsung In a further preferred embodiment, the air supply of an aerodynamic air bearing can be selectively reduced to a braking
einzuleiten. Dabei weist der erste Teil des Radträgers mindestens eine erste initiate. In this case, the first part of the wheel carrier has at least a first
Reibfläche und der zweite Teil des Radträgers mindestens eine zweite Reibfläche auf, wobei ein Bremsmoment erzeugt wird, das einer Drehung des zweiten Teils des Radträgers entgegenwirkt, wenn die erste Reibfläche mit der zweiten Reibfläche in Kontakt kommt. Die erste Reibfläche kommt genau dann mit der zweiten Reibfläche in Kontakt und erzeugt so das Bremsmoment, wenn keine Luft zu der inneren Friction surface and the second part of the wheel carrier at least a second friction surface, wherein a braking torque is generated, which counteracts rotation of the second part of the wheel carrier, when the first friction surface comes into contact with the second friction surface. The first friction surface then comes into contact with the second friction surface and thus generates the braking torque when no air to the inner
Lauffläche geleitet wird. Entsprechend kommt die erste Reibfläche mit der zweiten Reibfläche in Kontakt, wenn Luft zu der inneren Lauffläche geleitet wird. Tread is passed. Accordingly, the first friction surface comes into contact with the second friction surface when air is directed to the inner raceway.
Bei Verwendung eines Magnetlagers anstelle eines Luftlagers kann die Bremsung auf analoge Weise durch Reduzierung der Energieversorgung des Magnetlagers eingeleitet werden. When using a magnetic bearing instead of an air bearing, the braking can be initiated in an analogous manner by reducing the power supply of the magnetic bearing.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren erläutert. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt Fig. 1 ein nabenloses Rad; und Embodiments of the invention are explained below with reference to the figures. The same reference numerals designate the same or functionally identical features. In detail shows Fig. 1 a hubless wheel; and
Fig. 2 das Rad im Querschnitt. Fig. 2 shows the wheel in cross section.
Ein nabenloses Rad 101 gemäß Figur 1 besteht aus einem ersten Teil 103 eines Radträgers, aus einem zweiten Teil 105 des Radträgers und aus einem Reifen 107. Der Reifen 107 ist auf eine Felge aufgezogen, die einstückig mit dem zweiten Teil 105 des Radträgers ausgebildet ist. Der zweite Teil 105 des Radträgers und damit auch der Reifen 107 sind drehbar in dem ersten Teil 103 des Radträgers gelagert. A hubless wheel 101 according to FIG. 1 consists of a first part 103 of a wheel carrier, a second part 105 of the wheel carrier and a tire 107. The tire 107 is mounted on a rim which is formed integrally with the second part 105 of the wheel carrier. The second part 105 of the wheel carrier and thus also the tire 107 are rotatably mounted in the first part 103 of the wheel carrier.
Der erste Teil 103 des Radträgers ist einstückig mit vier Querblattfedern 109 und einem Querstabilisator 1 1 1 ausgebildet. Die Querblattfedern 109 fungieren als Längslenker, als Querlenker, als Federn und als Dämpfer. Mit ihrem freien Ende sind die Querblattfedern 109 an eine - in Fig. 1 nicht dargestellte - Fahrzeugkarosserie angebunden, d.h. an der Fahrzeugkarosserie befestigt. The first part 103 of the wheel carrier is integrally formed with four transverse leaf springs 109 and a bar stabilizer 1 1 1. The transverse leaf springs 109 act as trailing arms, wishbones, springs and dampers. With their free end, the transverse leaf springs 109 are connected to a - not shown in Figure 1 - vehicle body, i. attached to the vehicle body.
Der Querstabilisator 1 1 1 koppelt das Rad 101 mit einem weiteren, auf einer gegenüberliegenden Karosserieseite angeordneten Rad, das zu dem in Figur 1 dargestellten Rad spiegelbildlich ausgestaltet ist und einen weiteren Radträger umfasst. Mit einem ersten Teil dieses Radträgers ist der Querstabilisator 1 1 1 einstückig verbunden. Die beiden ersten Teile der beiden Radträger und der The anti-roll bar 1 1 1 couples the wheel 101 with another, arranged on an opposite body side wheel, which is designed mirror-image to the wheel shown in Figure 1 and comprises a further wheel carrier. With a first part of this wheel carrier of the anti-roll bar 1 1 1 is integrally connected. The first two parts of the two wheel carriers and the
Querstabilisator sind folglich einstückig miteinander verbunden Stabilizer are therefore integrally connected
Der in Figur 2 dargestellte Querschnitt des Rads 101 zeigt den inneren Aufbau des Radträgers. Eine innere Lauffläche des ersten Teils 103 des Radträgers und eine äußere Lauffläche des zweiten Teils 105 des Radträgers bilden einen Luftspalt 201 . Weiterhin bilden die inneren Lauffläche und die äußere Lauffläche eine Axialführung 203, die den zweiten Teil 105 des Radträgers und damit auch den Reifen 107 in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Drehachse des Rads 101 , fixieren kann. The cross-section of the wheel 101 shown in Figure 2 shows the internal structure of the wheel carrier. An inner running surface of the first part 103 of the wheel carrier and an outer running surface of the second part 105 of the wheel carrier form an air gap 201. Furthermore, the inner raceway and the outer raceway form an axial guide 203 which axially displaces the second part 105 of the wheel carrier, and thus also the tire 107, in the axial direction. in the direction of the axis of rotation of the wheel 101, can fix.
An den Rändern des Luftspalts 201 verlaufen Dichtungen 205. Diese gewährleisten, dass in dem Luftspalt 201 ein hinreichender Luftdruck aufgebaut werden kann. Bei den Dichtungen 205 kann es sich beispielsweise um Labyrinthdichtungen, Wellendichtringe oder Filzdichtringe handeln. Die Höhe des Luftspalts liegt zwischen 0,01 und 0,5 mm. Seals 205 extend at the edges of the air gap 201. These ensure that a sufficient air pressure can be built up in the air gap 201. The seals 205 may be, for example, labyrinth seals, Shaft seals or felt seals act. The height of the air gap is between 0.01 and 0.5 mm.
Einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird statt eines Luftlagers ein Magnetlager verwendet. Insbesondere kann das Magnetlager Another, not shown embodiment, a magnetic bearing is used instead of an air bearing. In particular, the magnetic bearing
Antriebsfunktionen übernehmen, d.h. als Antriebsmotor ausgebildet sein. Für die Energieversorgung des Magnetlagers benötigte Leitungen sind dabei in dem ersten Teil 103 des Radträgers und mindestens einer der Querblattfedern 109 eingebettet. Take over drive functions, ie be designed as a drive motor. For the power supply of the magnetic bearing required lines are embedded in the first part 103 of the wheel carrier and at least one of the transverse leaf springs 109.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
101 nabenloses Rad 101 hubless wheel
103 erster Teil eines Radträgers  103 first part of a wheel carrier
105 zweiter Teil eines Radträgers  105 second part of a wheel carrier
07 Reifen  07 tires
109 Querblattfeder  109 transverse leaf spring
1 1 1 Querstabilisator  1 1 1 Anti-roll bar
201 Luftspalt  201 air gap
203 Axialführung  203 axial guide
205 Dichtung  205 seal

Claims

Patentansprüche claims
1 . Vorrichtung mit mindestens einem ersten Teil (103) eines Radträgers eines nabenloses Rads (101 ), mit 1 . Device having at least a first part (103) of a wheel carrier of a hubless wheel (101), with
mindestens einem Mittel (109, 1 1 1 ) zur Anbindung des ersten Teils (103) des at least one means (109, 11 1) for connecting the first part (103) of the
Radträgers an eine Fahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, dass  Wheel carrier to a vehicle body, characterized in that
das Mittel (109, 1 1 1 ) zur Anbindung des ersten Teils (1 03) des Radträgers an diethe means (109, 1 1 1) for connecting the first part (1 03) of the wheel carrier to the
Fahrzeugkarosserie mit dem ersten Teil (103) des Radträgers einstückig verbunden ist. Vehicle body with the first part (103) of the wheel carrier is integrally connected.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that
das Mittel (109) zur Anbindung des ersten Teils (103) des Radträgers an die the means (109) for connecting the first part (103) of the wheel carrier to the
Fahrzeugkarosserie gegenüber einer Bewegung des ersten Teils (103) mit Vehicle body with respect to a movement of the first part (103)
mindestens einem translatorischen und/oder rotatorischen Freiheitsgrad des at least one translational and / or rotational degree of freedom of the
Radträgers relativ zu der Fahrzeugkarosserie nachgiebig ausgestaltet ist. Wheel carrier is designed to be resilient relative to the vehicle body.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that
der erste Teil (103) des Radträgers eine innere Lauffläche eines Luftlagers aufweist. the first part (103) of the wheel carrier has an inner running surface of an air bearing.
4. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch mindestens ein Mittel zum Leiten von Luft zu der inneren Lauffläche, wobei das Mittel zum Leiten von Luft mindestens teilweise innerhalb des Mittels (109, 1 1 1 ) zur Anbindung des ersten Teils (103) des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie verläuft. 4. Device according to the preceding claim, characterized by at least one means for directing air to the inner tread, wherein the means for directing air at least partially within the means (109, 1 1 1) for connecting the first part (103) of the Wheel carrier extends to the vehicle body.
5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Leiten von Luft vollständig innerhalb der Vorrichtung und/oder der Fahrzeugkarosserie verläuft. 5. Device according to the preceding claim, characterized in that the means for conducting air passes completely within the device and / or the vehicle body.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, gekennzeichnet durch 6. Apparatus according to claim 4 or claim 5, characterized by
mindestens einen ersten Hohlraum im Inneren des Mittels (109, 1 1 1 ) zur Anbindung des ersten Teils (103) des Radträgers an die Fahrzeugkarosserie, wobei der erste Hohlraum mindestens einen ersten Teil des Mittels zum Leiten von Luft bildet. at least one first cavity in the interior of the means (109, 1 1 1) for connecting the first part (103) of the wheel carrier to the vehicle body, wherein the first cavity forms at least a first part of the means for conducting air.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch 7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized by
mindestens einen zweiten Hohlraum im Inneren des ersten Teils (103) des at least one second cavity in the interior of the first part (103) of the
Radträgers, wobei Radträgers, where
der zweite Hohlraum mindestens einen zweiten Teil des Mittels zum Leiten von Luft bildet. the second cavity forms at least a second part of the means for conducting air.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch 8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized by
ein Fanglager, das geeignet ist, bei einem Ausfall des Luftlagers die drehbare Lagerung des Rads sicherzustellen. a safety bearing, which is suitable to ensure the rotatable mounting of the wheel in case of failure of the air bearing.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Teil des Radträgers um genau eine Drehachse, drehbar in dem ersten Teil (103) des Radträgers gelagert ist, wobei 9. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that a second part of the wheel carrier about exactly one axis of rotation, is rotatably mounted in the first part (103) of the wheel carrier, wherein
der erste Teil (103) des Radträgers mindestens eine erste Reibfläche und der zweite Teil des Radträgers mindestens eine zweite Reibfläche aufweist, wobei the first part (103) of the wheel carrier has at least one first friction surface and the second part of the wheel carrier has at least one second friction surface, wherein
ein Bremsmoment erzeugt wird, das einer Drehung des zweiten Teils des Radträgers entgegenwirkt, wenn die erste Reibfläche mit der zweiten Reibfläche in Kontakt kommt, und wobei a braking torque is generated, which counteracts a rotation of the second part of the wheel carrier, when the first friction surface comes into contact with the second friction surface, and wherein
die erste Reibfläche mit der zweiten Reibfläche in Kontakt kommt, wenn keine Luft zu der inneren Lauffläche geleitet wird. the first friction surface comes into contact with the second friction surface when no air is conducted to the inner raceway.
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