Rueda provista de medios de accionamiento.

Rueda de vehículo de carretera (1) que tiene una llanta (3) para un neumático (2) y que dispone de medios deaccionamiento eléctricos en la rueda,

los medios de accionamiento eléctricos comprendiendoun rotor (6), y

un estator coaxialmente dentro del rotor (6) y conectable a un vehículo, con un entrehierro provisto entre dicho rotor ydicho estator,

dicho rotor (6) estando unido a dicha llanta (3), dicha llanta (3) coaxialmente en el lado interno estando provista de dichorotor (6) provisto de imanes permanentes (7) y este rotor (6) y llanta (3) se conectan a un eje central (5) de manera quedicha llanta (3), dicho rotor (6) con imanes permanentes (7) y dicho eje central (5) son piezas giratorias de dicha rueda(1), y

dicho estator coaxial estando provisto de bobinados (9), estando situados radialmente entre el eje central y el rotor ysiendo conectables a un vehículo para proporcionar una pieza no giratoria de dicha rueda (1), ycojinetes (23) estando provistos entre dicho estator y dicho eje central (5), los cojinetes asegurando absorción de ambasfuerzas radiales y axiales y a saber igualmente,

caracterizada por el hecho de que

dicha rueda comprende además un cojinete de control de entrehierro provisto entre dicho estator y dicho rotor paramantener el entrehierro en un intervalo de trabajo durante la activación de la rueda,dicho estator se instala en una placa de cubierta (17) para el montaje de dicha rueda (1) en un vehículo, y dicho cojinetede control de entrehierro está provisto entre dicha placa de cubierta (17) y dicho rotor (6).

Rueda provista de medios de accionamiento [0001] La invención se refiere a una rueda provista de medios de accionamiento eléctricos en la rueda al igual que a un método para coordinar el número de revoluciones de al menos dos de tales ruedas fijadas a un vehículo.

De la bibliografía ruedas provistas de medios de accionamiento eléctricos en la rueda son conocidas. En particular son conocidas ruedas que se proveen con electro motores en la rueda. Ejemplos de tales ruedas pueden por ejemplo ser encontrados en DE A-2719736, DE-A-4404889, FR-A-2561593, US-A-4585085 y WO-A-95/16300.

EP-579 084, DE-197 32 637, US5, 509, 492 y JP-01 053131 se refieren a ruedas de tren con la rueda de tren montada sobre el exterior del alojamiento de un electro motor. En EP-865978, la configuración de vehículo ferroviario es también mostrado provisto de una llanta y neumático. La llanta y neumático son conectados al alojamiento del rotor por medio de un anillo intermedio y pernos.

El documento del estado de la técnica más cercano EP0579084 divulga una rueda de vehículo de carretera según al preámbulo de reivindicación 1.

Uno de los problemas que ocurren en las ruedas conocidas es la coordinación entre ruedas cuando más de una rueda accionada se usa en un vehículo.

Otro problema que ocurre en las ruedas conocidas provistas de medios de accionamiento es que medios de control son necesarios. Tales medios de control están dispuestos al exterior de la rueda en un vehículo. Esto convierte a la construcción de un vehículo accionado electrónicamente en una compleja aventura mecatrónica. WO-A-95/16300 trata de resolver esto disponiendo una parte de la electrónica de control dentro de la rueda. El uso de tales diferentes ruedas conducidas en un vehículo no obstante no es posible.

Es un objeto de la invención proporcionar una rueda accionada eléctricamente de alta eficiencia.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar una rueda que es fácil de montar.

Adicionalmente es un objeto desarrollar una rueda que ofrece libertad de diseño de un vehículo.

Otro objeto es una rueda que es simple de reemplazar y de desmontar.

Otro objeto es ofrecer una rueda provista de medios de accionamiento que en cooperación con otras ruedas similares puede ser implementada en un vehículo.

Dichos problemas son al menos parcialmente resueltos y al menos una parte de las ventajas es ejecutada mediante la rueda según la invención.

Para tal fin la invención se refiere a una rueda según la reivindicación 1.

Formas de realización de esta rueda son descritas en las reivindicaciones dependientes.

Adicionalmente la invención se refiere a un método para coordinar el número de revoluciones de al menos dos ruedas provistas de electro motores en las ruedas y además provistas de medios de control, de medición y operativos en la rueda para activar los medios de accionamiento eléctricos y de medios de comunicación de datos en la rueda, en donde sistemas de control separados físicamente controlan el amperaje en cada bobinado de los electro motores, los sistemas de control en una rueda son accionados por un sistema operativo, un sistema de medición suministra información con respecto a la resistencia de campo magnético al sistema de control y suministra la posición mutua del rotor y estator al sistema operativo, y los sistemas operativos de las diferentes ruedas se comunican uno con el otro mediante medios de comunicación de datos por medio de una unidad central de procesamiento.

Debido a la rueda según la invención un concepto de transmisión ha sido realizado que es eficiente, simple de montar y se puede integrar en un vehículo.

Debido al método según la invención es posible usar diferentes ruedas provistas de transmisión eléctrica en un vehículo.

Preferiblemente la rueda comprende una llanta que coaxialmente al lado interno dispone de un rotor provisto de imanes permanentes y estos rotor y llanta se conectan a un eje central, y un estator coaxial provisto de bobinados este estator está situado entre el eje central y el rotor y es conectable a un vehículo. De esta manera la rueda dispone de un electro motor. Como resultado un simple accionamiento de la rueda es posible. Por otra parte ninguna transmisión es necesitada, particularmente ninguna transmisión de reducción, en el que grandes pérdidas de potencia han ocurrido.

Más específicamente el estator se divide en al menos dos grupos de bobinados eléctricamente y físicamente separados y cada grupo comprende al menos dos bobinados cada uno con su propio sistema de control y de medición, estos sistemas de control y de medición se sitúan en la rueda y los sistemas de control y de medición se accionan por un sistema operativo que también está situado en la rueda. Como resultado un sistema de transmisión se crea que se integra en una rueda, en el que el sistema de transmisión es muy robusto y no muy sensible al mal funcionamiento.

La rueda según la invención más preferiblemente comprende medios para intercambiar datos con el sistema de control, medición y operativo de otras ruedas similares. Como resultado es posible acoplar diferentes ruedas según la invención a un vehículo, debido a que una propulsión potente del vehículo puede ser realizada. Para hacer la comunicación de datos menos sensible al mal funcionamiento, los medios para intercambiar datos al exterior preferiblemente son medios de comunicación ópticos.

Para dejar que bien varias ruedas o bien una rueda según la invención se comuniquen con un equipamiento exterior de la rueda entre otros, los sistemas de medición, control y operativos de una rueda se comunican por medio de una unidad central de procesamiento al exterior de la rueda. De esta manera por ejemplo varias ruedas de un vehículo son capaces de comunicar una con la otra.

Para reducir adicionalmente la sensibilidad al mal funcionamiento de una rueda, el sistema de control comprende medios para controlar la resistencia de la corriente eléctrica a través de cada bobinado separadamente. En este caso un bobinado también significa una bobina. Cuando una corriente pasa a través de la bobina o bobinado esto resulta en un campo magnético.

Los sistemas de control de los bobinados se conectan al sistema operativo. Dicho sistema operativo está jerárquicamente por encima de los sistemas de control y ordena a cada sistema de control ajustar y mantener una cierta resistencia de la corriente eléctrica.

La rueda según la invención está también provista de sistemas de medición, donde los sistemas de medición comprenden un codificador para medir el número de revoluciones y la posición angular del rotor con respecto al estator, y un dispositivo de medición de corriente para medir la corriente a través de cada uno de los bobinados. Como resultado la corriente a través de cada bobinado puede ser ajustada con precisión y calibrado. Adicionalmente el sistema operativo es capaz de activar el bobinado, y ajustar la fase en cada bobinado para un trabajo óptimo del accionamiento eléctrico. Adicionalmente el sistema de medición dispone de medios para medir el par mecánico, preferiblemente mediante extensómetros que son capaces de medir la tensión en material preciso al nanómetro. Tales medios para medir tensión o torsión, deformación en metal en general, como tales se conocen por el experto. La comparación del par resultante mecánico y la potencia de motor colocada dan una idea de la condición de la rueda.

Para un buen trabajo, el codificador se conecta preferiblemente al sistema operativo y los sistemas de control se conectan a los dispositivos de medición de corriente. Como resultado un sistema modular se crea que no es muy propenso al mal funcionamiento.

El sistema operativo se conecta a una unidad central de procesamiento al exterior de la rueda mediante los medios de comunicación de datos. Como resultado la coordinación con otros sistemas en un vehículo es posible.

Para enfriar los medios de accionamiento en caso de un gran desarrollo de calor, la rueda dispone de medios de enfriamiento, y de también deseados medios de enfriamiento activos, tales como ventiladores. Adicionalmente la rueda se puede proporcionar con medios para el enfriamiento del agua.

Para hacer posible la cooperación de diferentes ruedas según la invención en un vehículo, los sistemas operativos en la rueda preferiblemente se proveen con un ajuste "maestro" y un ajuste "esclavo", en los que mediante los medios de comunicación la unidad central de procesamiento es capaz de tener el interruptor de sistema operativo del ajuste "maestro" al ajuste "esclavo" y viceversa. Por ejemplo cuando... [Seguir leyendo]

1. Rueda de vehículo de carretera (1) que tiene una llanta (3) para un neumático (2) y que dispone de medios de accionamiento eléctricos en la rueda, los medios de accionamiento eléctricos comprendiendo un rotor (6) , y un estator coaxialmente dentro del rotor (6) y conectable a un vehículo, con un entrehierro provisto entre dicho rotor y dicho estator, dicho rotor (6) estando unido a dicha llanta (3) , dicha llanta (3) coaxialmente en el lado interno estando provista de dicho rotor (6) provisto de imanes permanentes (7) y este rotor (6) y llanta (3) se conectan a un eje central (5) de manera que dicha llanta (3) , dicho rotor (6) con imanes permanentes (7) y dicho eje central (5) son piezas giratorias de dicha rueda (1) , y dicho estator coaxial estando provisto de bobinados (9) , estando situados radialmente entre el eje central y el rotor y siendo conectables a un vehículo para proporcionar una pieza no giratoria de dicha rueda (1) , y cojinetes (23) estando provistos entre dicho estator y dicho eje central (5) , los cojinetes asegurando absorción de ambas fuerzas radiales y axiales y a saber igualmente, caracterizada por el hecho de que dicha rueda comprende además un cojinete de control de entrehierro provisto entre dicho estator y dicho rotor para mantener el entrehierro en un intervalo de trabajo durante la activación de la rueda, dicho estator se instala en una placa de cubierta (17) para el montaje de dicha rueda (1) en un vehículo, y dicho cojinete de control de entrehierro está provisto entre dicha placa de cubierta (17) y dicho rotor (6) .

2. Rueda de vehículo de carretera según la reivindicación 1, donde dicho cojinete de control de entrehierro está provisto junto a dicho entrehierro.

3. Rueda de vehículo de carretera según la reivindicación 1 o 2, donde dicho cojinete de control de entrehierro está provisto en la proximidad de la circunferencia de dicho estator.

4. Rueda de vehículo de carretera según la reivindicación 1, 2 o 3, donde dicho cojinete de control de entrehierro conecta directamente dicho rotor y dicho estator, preferiblemente dicho cojinete de control de entrehierro está provisto axialmente en línea con dicho entrehierro, preferiblemente dicho cojinete de control de entrehierro conecta circunferencialmente dicho rotor y dicho estator.

5. Rueda de vehículo de carretera según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde dicho cojinete de control de entrehierro está provisto al exterior radial de dicha placa de cubierta (17) , en particular dentro del borde circunferencial de dicha placa de cubierta (17) .

6. Rueda de vehículo de carretera según la reivindicación 5, donde dicha placa de cubierta (17) comprende un cuello que alcanza axialmente la rueda, y dicho cojinete de control de entrehierro está provisto entre dicho cuello y dicho rotor.

7. Rueda de vehículo de carretera según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por el hecho de que dicho rotor está provisto de imanes permanentes (7) , y dicho estator coaxial está provisto de bobinados (9) .

8. Rueda de vehículo de carretera según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que dicho rotor (6) se conecta a un eje central (5) , y dicho estator está situado radialmente entre dicho eje central (5) y dicho rotor (6) .

9. Rueda de vehículo de carretera según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que dicha rueda (1) comprende además una tapa (4) montada en dicho rotor (6) y dicho eje central (5) para la conexión de dicho rotor y dicho eje central.

10. Rueda de vehículo de carretera según una o más de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho estator coaxial está provisto de bobinados (9) , y dichos bobinados (9) de dicho estator se montan sobre un elemento portador central (11) que se monta en dicha placa de cubierta (17) , preferiblemente dicho elemento portador central (11) se monta en dicha placa de cubierta mediante elementos de agarre (10, 13) , en particular dicho eje central (5) dispone de un casquillo de montaje (14) y cojinetes (23) entre dicho eje central (5) y dicho casquillo de montaje (14) , más en particular dicho elemento portador central se conecta a dicho casquillo de montaje.

11. Rueda de vehículo de carretera según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además medios de control, de medición y operativos en la rueda para activar los medios de accionamiento eléctricos y medios de comunicación de datos en la rueda.