CN114072593A - 用于车辆的制动单元、包括该制动单元的轮模块以及包括该制动单元和/或该轮模块的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(1)的制动单元(14)，该制动单元具有壳体(15)，具有制动本体装置(23)，其中，制动本体装置(23)支承用于车辆(1)的制动设备(12)的固定的制动配对件，其中，壳体(15)和/或制动本体装置(23)限定主轴线(H)；该制动单元具有致动器，该致动器用于使制动本体装置相对于壳体(15)移动，以产生制动力，其中，固定的制动配对件形成为制动盘(13)。

Description

用于车辆的制动单元、包括该制动单元的轮模块以及包括该 制动单元和/或该轮模块的车辆
技术领域
本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的用于车辆的制动单元。本发明还涉及具有该制动单元的轮模块，并且涉及具有该制动单元和/或具有该轮模块的车辆。
背景技术
在人力车辆、例如自行车等中，习惯上使用鼓式制动器、盘式制动器或蹄式制动器。每种制动系统在制动效果、系统成本和维修方便等方面具有不同的优点。
例如，公开物DE 200 16 878 U1描述了一种具有形成为液压启动的盘式制动器的制动设备的推式踏板车。制动设备包括以不可旋转的方式连接至轮的制动盘和固定至脚踏式踏板车的车架的制动钳，其中，制动钳包括作用在制动盘上的制动片。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于车辆的具有改进结构的制动单元。该目的通过具有权利要求1的特征的制动单元、通过具有权利要求6的特征的轮模块以及通过具有权利要求10的特征的车辆来实现。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、以下描述和附图产生。
本发明涉及一种适用于和/或形成为用于车辆的制动单元。特别地，车辆形成为单轨车辆或多轨车辆。优选地，车辆形成为电动车辆。例如，车辆是小型电动车辆，其中“小型电动车辆”是指没有座椅的车辆或者有或没有座椅的自平衡车辆。
优选地，车辆形成为小型或微型车辆或者形成为电动车辆。车辆优选地具有至少一个轮。在仅具有一个轮的情况下，车辆可以形成为电动单轮车，例如，形成为所谓的单轮车或独轮车。在具有两个或更多个轮的情况下，车辆优选地形成为踏板车，特别是电动摩托车、电动马达式踏板车、电动踏板车、电动脚踏式踏板车、电踏板车、电动代步车(Segway)、悬浮滑板、浮板、滑板、长板等。替代性地，车辆可以形成为自行车，特别地形成为电动自行车，例如形成为电动助力车或形成为电动单车。车辆可以替代性地形成为多轨自行车，特别是具有三个或更多个轮的多轨自行车。例如，车辆可以是运输或货运单车，特别是机动的或电力驱动的运输或货运单车，更具体地，是三轮或四轮的电动助力车或人力车，特别是具有或不具有车顶的三轮或四轮的电动助力车或人力车，或者是带舱室的踏板车。
车辆可以包括制动单元中的一个或更多个制动单元。制动单元具有壳体，其中，壳体以固定的和/或不可旋转的方式布置和/或可以布置在车辆上。优选地，壳体与车辆的静止的或旋转的轮轴同轴地布置。特别地，轮轴穿过壳体。为此，壳体例如具有用于接纳轮轴的贯通开口。
制动单元具有制动本体装置，其中，制动本体装置支承用于车辆的制动设备的固定的制动配对件。特别地，制动本体装置在壳体中形成固定的制动配对件，其中，旋转的制动配对件以不可旋转的方式连接至车辆的轮。
制动单元具有主轴线，其中，主轴线被理解为结构性的和/或假想的辅助轴线。主轴线可以例如由壳体限定，特别地，由贯通开口或轮轴限定。替代性地或附加地，主轴线可以由制动本体装置限定。
制动单元具有用于移动、特别地致动制动本体装置的致动器。特别地，制动力被从制动本体装置、特别地从固定的制动配对件传输至旋转的制动配对件。在本发明的最一般的形式中，致动器可以液压地、气动地、通过电动马达或机械地进行致动。
在本发明的上下文中提出的是，固定的制动配对件被形成为制动盘。特别地，制动盘完全地绕主轴线运转和/或运转360°。制动盘可以在几何上被实现为盘或环形盘，替代性地，制动盘可以形成为较大部件的一部分，并且因此在该部件中形成制动盘部分。
本发明的考虑是，通过使用固定的制动盘，可以重新设计制动设备的整体结构，并且可以改变制动设备的性能。因此，可以将制动盘在轴向上更向外放置，并且仍然将致动器布置在制动设备的固定的部分上，使得旋转部分的数量和/或重量保持较低。制动单元以及由此制动盘在自行车轮的轴向外侧上的布置也改变了制动装置的温度管理，因为已知制动盘在紧急制动期间会发热。因为制动盘在轴向外侧，所以热可以更好地散发，并且制动盘可以更好地冷却。
在本发明的优选实施方式中，制动盘由金属或陶瓷形成。特别地，固定的制动配对件形成为硬质制动配对件，而旋转的制动配对件实现为软质制动配对件。特别地，由于金属的高热导率，由于紧急制动而产生的热在制动盘上或在制动盘中均匀地分布和/或散发。
制动盘提供制动表面，其中，制动表面优选地形成为用于引入制动力的环形表面，特别是圆环形表面。特别地，制动表面由制动本体装置的材料表面形成。例如，制动表面可以由制动盘的经过处理的表面形成，例如通过研磨和/或珩磨该表面，以便例如降低制动表面的粗糙度。
制动表面优选地沿相对于轮轴的径向方向形成在制动盘上，和/或在相对于主轴线的径向平面中延伸。制动表面优选地仅形成在制动盘的一侧上。具体地，制动表面布置在制动单元的轴向内侧上。替代性地或附加地，制动表面形成为相对于主轴线成周向的、特别是不间断的或很大程度上不间断的。与制动盘一样，所有替代方案的制动表面都可以被通风孔、安装孔等穿过。提及的替代方案反映了如下事实：制动盘就制动表面而言不限于一个部段，而是绕主轴线延伸超过360°。因此，用于引入制动能量的表面形成为相对较大，使得由制动过程产生的热保持相对较低。
在本发明的优选的改进方案中，设置的是，致动器使制动本体装置相对于壳体在相对于主轴线的轴向方向上移动。因此，制动盘在轴向方向上前进，以便产生制动力。
在本发明的优选的结构实施方式中，致动器形成为液压装置。因此，液压装置形成用于制动设备的液压启动。例如，液压装置可以通过车辆的制动杆致动，并且使制动设备启动，使得可以制动旋转的轮。例如，液压单元的汽缸可以操作性地连接至壳体并且液压单元的活塞可以操作性地连接至制动本体装置。特别优选地，汽缸连接至壳体并且活塞以固定或形状配合的方式连接至制动本体装置。特别优选地，液压单元可以具有环形空间和环形活塞，其中，环形活塞布置在环形空间中。用于致动环形活塞的液压流体布置在环形空间中。环形空间和环形活塞相对于主轴线周向地形成。
优选地，制动单元具有导引单元，该导引单元在制动本体装置相对于壳体轴向移动时沿径向方向、特别是相对于主轴线的径向方向导引制动本体装置。这例如防止了制动本体装置与壳体之间的倾斜。
可选地，提出了导引单元具有主导引件和辅助导引件。因此，导引单元具有至少或正好两个导引件。设置的是，主导引件和辅助导引件相对于主轴线偏心地布置。特别地，主导引件和辅助导引件不是同轴安置，而是偏离主轴线安置。
在此，本改进方案考虑的是，当制动力从固定的制动配对件传输至固定的制动配对件中的旋转的制动配对件时，除了轴向力、特别是除了制动力或对应的反作用力之外，绕主轴线的扭矩被引入到制动本体装置中。为了避免制动本体装置相对于壳体的倾斜或扭曲，建议为导引单元配备至少或正好两个分开的单独的导引件。
在本发明的优选的构造性实施方式中，主导引件具有第一径向间隙，并且辅助导引件具有第二径向间隙。径向间隙可以在主导引件和辅助导引件中被局部地测量。如果主导引件和/或辅助导引件形成为旋转对称的，则径向间隙可以相对于主导引件和辅助导引件在每个方向上被局部地测量。替代性地或附加地，径向间隙可以在绕主轴线的旋转方向上被测量。因此，旋转方向上的扭矩主要由主导引件吸收，并且其次由辅助导引件吸收。这使得扭矩被安全地转移。另一方面，不同的径向间隙确保了制动单元在绕主轴线旋转的方向上不会被过度限定，因此即使在不同温度下也能防止制动本体装置的卡滞等。
在优选的构造性实施方式中，主导引件具有第一轴部段，该第一轴部段布置在制动本体装置上，并且特别地形成制动本体装置的一部分。此外，主导引件具有第一导引部段，该第一导引部段布置在壳体上，并且特别地形成壳体的一部分。第一轴部段同轴地布置在第一导引部段中并且由第一导引部段导引。替代性地或附加地，辅助导引件具有第二轴部段，该第二轴部段布置在制动本体装置上，并且特别地形成制动本体装置的一部分。此外，辅助导引件具有第二导引部段，该第二导引部段布置在壳体上，并且特别地形成壳体的一部分。第二轴部段同轴地布置在第二导引部段中并且由第二导引部段导引。第二径向间隙在第二轴部段与第二导引部段之间被测量，优选地在绕主轴线或者替代性地绕其自身的中央轴线旋转的方向上被测量。优选地，导引区域中的轴部段和/或导引部段形成为旋转对称的。
可以设置的是，轴部段各自具有用于与导引部段接触的导引表面，即第一导引表面和第二导引表面。这种构型的优点是使用的部件或零件非常少。另一方面，轴部段或导引部段必须由适合该功能的对应的材料形成。替代性地，特别优选的是，在第一轴部段上安置有第一导引套筒，该第一导引套筒提供第一导引表面。替代性地或附加地，第二轴部段具有第二导引套筒，该第二导引套筒提供第二导引表面。特别地，第一导引套筒和/或第二导引套筒形成为直的中空筒形件。使用导引套筒可以提供坚硬的并且因此低磨损的导引表面，但是制动本体装置的轴部段可以由任何材料形成。
第一径向间隙在第一导引表面、特别地在第一轴部段或(如果存在)第一导引套筒与第一导引部段之间被测量，优选地在绕主轴线或者替代性地绕其自身的中央轴线旋转的方向上被测量。第二径向间隙在第二导引表面、特别地在第二轴部段或(如果存在)第二导引套筒与第二导引部段之间被测量，优选地在绕主轴线或者替代性地绕其自身的中央轴线旋转的方向上被测量。
在本发明的另一优选的实施方式中，壳体具有壳体基体。壳体基体例如可以通过铝压铸制造而成。特别优选的是，第一导引部段和/或第二导引部段由壳体基体一体地形成。这意味着导引部段由压铸铝的一部分形成，并且因此可以低成本制造。替代性地或附加地，制动本体装置具有制动基体。制动基体例如可以通过铝压铸制造而成。特别优选的是，第一轴部段和/或第二轴部段由制动基体一体地形成。这意味着轴部段由压铸铝的一部分形成，并且因此可以低成本制造。
在一个可能的构造性实施方式中，制动本体装置具有力分配板。力分配板特别地被实施为由金属制成的金属薄板。力分配板操作性地连接至液压单元。特别优选地，力分配板具有用于环形活塞或用于抵靠环形活塞支承的适配件的接触表面。力分配板经由第一轴部段、第二轴部段并且还经由至少或正好一个第三轴部段连接至制动本体装置。优选地，力分配板经由至少或正好三个轴部段连接至制动基体。
在优选的构造性实施方式中，可以设置的是，三个轴部段在旋转方向上有规律地分布以便将制动力尽可能均匀地引入到制动本体装置中。第三轴部段在径向方向和/或旋转方向上以比第一径向间隙和/或第二径向间隙更大的径向间隙被导引或者根本不被导引。
在本发明另一优选的实施方式中，制动单元具有用于使制动本体装置复位的复位单元。复位单元具有第一复位弹簧、第二复位弹簧和第三复位弹簧。第一复位弹簧被分配给主导引件，第二复位弹簧被分配给辅助导引件，并且第三复位弹簧被分配给第三轴部段。这样，在制动过程之后也均匀地引入了回复力。在一侧，复位弹簧和/或复位单元支承在壳体上，而在另一侧，复位弹簧和/或复位单元优选地支承在制动基体上。
本发明的另一目的涉及一种用于车辆的轮模块或车辆，其中，该轮模块具有如上所述的制动单元。车辆可以包括一个或更多个轮模块。轮模块具有轮。特别地，轮是车辆的前轮或后轮。轮包括轮辋并且优选地包括轮胎，其中，轮胎布置在轮辋上。特别优选地，轮胎是充气的和/或可充气的橡胶轮胎。
设置的是，轮模块具有制动设备的旋转的制动配对件，其中，旋转的制动配对件以不可旋转的方式连接至轮和/或轮辋。旋转的制动配对件特别优选地形成为制动片或包括该制动片。特别地，当制动设备被致动时，制动片和制动盘在轴向方向上相对于彼此移动并且彼此摩擦接触和/或力配合接触，使得制动扭矩被传输至轮。优选地，制动盘形成金属配对件并且制动片形成摩擦配对件。具体地，制动盘和制动片彼此配合成使得制动片承受较大的磨损。
特别地，制动片布置在轮辋的轴向端面上。优选地，制动片直接或间接地应用于轮辋。特别地，制动片至少部分地覆盖轮辋的外表面。原则上，制动片可以在旋转方向上中断或者布置在轮辋上的若干部分中。然而，特别优选地，制动片形成为绕圆周成连续的。
改进方案的一个优点是，通过将制动片布置在轮辋上，制动设备可以以特别节省空间的方式布置在轮上。制动片在轮辋上的布置还允许制动设备以简单的方式适应于轮的尺寸、特别是轮辋的尺寸。特别地，与盘式制动器的普通制动蹄不同，该制动设备仅略微地朝向外侧构建，使得显著降低了也可能变热的突出部件的任何风险。
在本发明的优选的实施方式中，设置的是，制动片在轮辋上保持轴向静止。特别地，制动盘在旋转方向上以不可旋转的方式布置并且可以相对于轮轴在轴向方向上移位。特别优选地，制动片在车辆处于驱动操作时绕旋转轴线旋转，其中，制动片在旋转方向上保持静止。当制动设备被致动时，制动盘经受制动力以产生制动扭矩并且因此沿轴向方向压靠于制动片。
因此，本改进方案考虑的是，由于制动盘的轴向移位，在轮侧上仅需要一个制动片。因此提出了一种紧凑且部件减少的制动设备。此外，与轮辋的简单连接成为可能，特别是对于小轮胎直径而言。
在本发明的另一优选的实施方式中，制动片形成为环形形状并且相对于轮轴与轮辋同轴和/或同心地布置。特别地，制动片限定了环绕旋转轴线的环形表面，该环形表面与制动盘和/或轮辋和/或轮轴同轴和/或同心地布置。特别优选地，制动盘在制动设备的致动状态下与环形表面平面接触。因此，本改进方案考虑的是，提出一种制动设备，其特征在于改进的制动性能。制动片的环形设计增加了与制动盘的接触表面。
在另一优选的实现方式中，制动片形成绝热件，使得通过制动片实现在轮辋方向上的绝热。特别地，制动片减少了从制动设备至轮、特别是在制动过程期间的热传递。优选地，制动片由绝热材料形成。特别优选地，制动片的材料的导热系数明显小于轮辋的材料的导热系数。例如，制动片的材料的导热系数小于10W/(m*k)，优选地，小于1W/(m*k)，更优选地，小于0.5W/(m*k)。
有利地，制动片可以显著减少从制动片至轮辋的由特别是在旋转轮的制动期间产生的热引起的热传递。特别地，由此可以避免损坏轮辋和/或一体地结合在轮中的部件比如轴承装置、轮驱动装置等。
特别优选的是，制动片具有“有机”类别的摩擦装置。特别地，摩擦装置由有机材料制成。特别优选地，摩擦装置包括玻璃纤维和/或橡胶纤维和/或碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维、特别是对位芳族聚酰胺纤维，这些纤维特别地被嵌入树脂基体中。优选地，树脂基体由耐高温的合成树脂或天然树脂形成。
因此，提出了一种制动片，其特征在于摩擦系数高并且同时导热系数或传热系数低。
在第一说明中，设置的是，制动片直接应用于轮辋。特别地，制动片优选地作为涂层一体地结合到轮辋中或应用于轮辋。替代性地或另外可选地，制动片通过材料结合剂连接至轮辋。特别地，制动片可以结合至轮辋。例如，为此目的，可以使用粘合剂，该粘合剂也具有绝热性能和/或与绝热添加剂混合。因此，本改进方案考虑的是，提出一种制动片，其特征在于轴向安装宽度特别小。
在替代性说明中，设置的是，制动设备具有环形的制动片承载件，该制动片承载件特别地承载制动片。制动片经由制动片承载件紧固和/或可以经由制动片承载件紧固至轮辋，优选地，以力配合和/或形状配合和/或材料结合的方式紧固至轮辋。特别优选地，制动片承载件特别地借助于螺钉连接件以可拆卸的方式紧固至轮辋。具体地，制动片承载件通过一个或更多个紧固装置比如螺栓、铆钉等附接至轮辋。例如，制动片承载件可以由也具有绝热性能并且同时耐热的材料制成。特别优选地，制动片承载件与轮辋和/或轮轴同轴和/或同心地布置。因此，本改进方案考虑的是，提出一种特别容易安装在轮辋上并且容易再次移除的制动片。此外，合适地选择制动片承载件还可以有利于对轮辋进行绝热。
在另一优选的实施方式中，设置的是，轮模块具有驱动装置，特别地，具有电力操作的驱动装置，特别地，具有电动马达，该驱动装置形成为用于和/或适合于驱动轮。特别地，驱动装置是电机。驱动单元径向地布置在轮辋内部或一体地结合到轮辋中。驱动装置具有以不可旋转的方式连接至轮轴的定子和以不可旋转的方式连接至轮辋的转子。在驱动模式中，驱动装置产生驱动扭矩，该驱动扭矩作用在转子上并且因此作用在轮上，使得轮绕旋转轴线被驱动。特别地，形成为绝热件的制动片防止驱动装置过热，这可以显著提高驱动装置的操作可靠性和使用寿命。
旋转的制动配对件和驱动装置优选地彼此相邻布置，特别地，彼此直接相邻布置。具体地，旋转的制动配对件和驱动装置具有小于3cm、特别地小于2cm以及特别地小于1cm的轴向距离或间隙。因此，轮模块可以以特别紧凑的方式构造。
承载固定的制动配对件的制动本体装置或制动本体装置的基体优选地由实心材料、例如金属、特别是铝制成。制动本体装置优选地在径向形成的圆形表面的一侧具有冷却结构。冷却结构优选地形成为一个或更多个冷却肋，以用于与环境例如环境空气交换制动本体装置的热能。冷却翅片优选地一体地结合到制动本体装置的实心材料中。例如，冷却翅片被铣削到制动本体装置的一个径向圆形表面中或者在初级模制期间被铣削。固定的制动配对件和基体优选地热接触。具体地，固定的制动配对件和基体在热接触表面中的径向平面上抵靠彼此平放。热接触表面也优选地是环形表面。热接触表面特别优选地具有不小于制动表面的50％、与制动表面相同的表面或更大的表面。
因此，制动片防止了在驱动装置的方向上的热传输。相反，制动盘促进热传输到制动本体装置的基体中，其中，热可以通过冷却结构散发。
轮模块优选地形成内部，其中，两个制动配对件布置在内部中。具体地，内部在一个轴向侧由壳体和/或制动本体装置界定，并且在另一轴向侧由固定的制动配对件和/或轮辋和/或驱动装置界定。在径向外侧，优选的是，内部由轮辋界定。具体地，在制动本体装置与轮辋之间仅保留环形间隙，其中，该环形间隙在沿轴向方向上延伸，使得制动本体装置可以相对于轮辋移动。轮模块特别优选地形成为封装的轮模块，其中，封装是通过制动本体装置和轮辋的相互作用而实现的。
本发明的另一目的涉及一种具有前述轮模块的车辆。特别设置的是，该车辆是电动摩托车或电动踏板车。特别地，车辆具有正好一个轮模块，其中，该轮模块可选地用作车辆的前轮或后轮。优选地，轮模块经由轮轴固定至轮叉或车架。特别地，轮叉可以连接至车辆的车把，使得轮模块以及因此车辆可以被转向。
附图说明
下面本发明的进一步特征、优点和效果在下面对本发明的优选实施方式的描述中进行阐述。在附图中：
图1示出了作为本发明的示例性实施方式的具有制动单元的车辆的三维图示；
图2示出了作为本发明的另一示例性实施方式的图1的制动单元的示意性截面图；
图3示出了来自图1的制动单元的三维轴向示意性图示；
图4示出了作为本发明的另一示例性实施方式的图1的轮模块的示意性截面图；
图5示出了前述附图的制动单元的三维平面图。
彼此对应或相同的部分在图中用相同的附图标记标识。
具体实施方式
图1示出了车辆1的三维图示，其中，车辆1形成为电动摩托车、电动脚踏式踏板车或电动踏板车、也被称为电踏板车。为此，车辆1具有轮模块2，该轮模块具有形成车辆1的前轮的轮3。特别地，轮模块2用于以电动的方式驱动车辆1。此外，车辆1具有后轮4、特别是无动力后轮，该后轮以可旋转的方式安装在车辆1的车架5上。
车辆1具有轮叉6，其中，轮模块2以可旋转的方式安装在轮叉6中。轮叉6经由车把7枢转地连接至框架5，使得轮模块2可以经由车把7枢转以使车辆1转向。
轮模块2的轮3具有轮辋8和轮胎9，其中，轮胎9布置在轮辋8上。例如，轮辋8形成为钢辋、铝辋或塑料辋。例如，轮胎9形成为填充有空气的橡胶轮胎。
轮模块3具有轮轴10，该轮轴以其纵向轴线限定主轴线H。轮3布置成使得其旋转轴线与轮轴10同轴。轮轴10固定至轮叉6，其中，轮辋8经由两个轴承装置例如滚动轴承以可旋转的方式安装在轮轴10上。
为了驱动轮3，轮模块2具有一体地结合到轮辋8中的驱动装置11、例如电动马达。驱动装置11具有定子，该定子以不可旋转的方式连接至轮轴10并且在相对于主轴线H的轴向方向上布置在两个轴承装置之间。此外，驱动装置12具有转子，该转子以不可旋转的方式连接至轮辋8。在车辆1的驱动操作中，轮辋8由驱动装置11驱动，其中，轮3绕主轴线H旋转。
轮模块2具有制动设备12，该制动设备用于向轮3传输制动扭矩。制动设备12形成为摩擦制动器并且布置在轮辋8的一侧和/或操作性地连接至轮辋8。
制动设备12具有作为旋转的制动配对件的环形制动片、特别是绕主轴线H延伸的环形制动片以及作为固定的制动配对件的制动盘13(图2)，其中，制动片和制动盘13相对于主轴线H彼此同轴布置。制动片在轮辋8的轴向端面上相对于主轴线H是不可旋转的，使得制动片在驱动操作期间由轮辋8一起承载并绕主轴线H旋转。制动盘13能够沿轴向方向AR朝向制动片移动并且能够沿轴向相反方向GR远离制动片移动。在绕主轴线H的旋转方向上，制动盘13以不可旋转的方式联接至轮轴10或轮叉6。
在制动设备12的致动状态下，制动盘13接触制动片，使得形成摩擦连接以通过制动盘13与制动片之间的摩擦对旋转的轮3进行制动。
图2示出了穿过制动单元14的示意性纵向截面，其中，制动单元14形成制动设备12的叉固定部分，特别地，制动单元14承载制动盘13并且使制动盘沿轴向方向AR和相反方向GR移位。
制动单元14具有壳体15，其中，壳体15与主轴线H同轴布置并且以不可旋转的方式布置在轮叉6上。制动单元14具有液压单元16，其中，液压单元16布置在、特别地一体地结合在壳体15中。
液压单元16具有连接件17，通过该连接件可以向液压单元施加液压压力。连接件17流体连接至作为压力室的环形空间18，其中，环形空间18形成液压单元16的汽缸。环形空间18与主轴线H同轴地布置。环形活塞19布置在环形空间18中，其中，作为环形空间18中的筒形件的环形活塞19可以沿轴向方向AR液压地移位。环形活塞19在轴向方向上形成为两部分。壳体15具有用于接纳轮轴10的接纳部段20，其中，接纳部段20形成环形空间18的内壁。此外，壳体15具有外壁21，其中，外壁21在外侧径向界定环形空间18。接纳部段20和外壁21形成为一体的壳体基体22。
制动单元14具有制动本体装置23，其中，制动本体装置23承载制动盘13并且通过液压单元16与制动盘一起沿轴向方向AR或沿轴向相反方向GR移位。制动本体装置23具有力分配板24，其中，出于稳定性的原因，该力分配板形成为具有轴环的器件。在径向内部区域中，力分配板24靠在环形活塞19上，使得力分配板24在环形活塞19的轴向运动期间一起被承载。制动本体装置23具有制动基体25，其中，制动元件本体25支承制动盘13。制动基体25经由第一螺钉连接件26a、第二螺钉连接件26b和第三螺钉连接件26c连接至力分配板24，使得在轴向运动期间，制动基体25以及因此制动盘13沿轴向方向AR一起被承载。
图3以三维图示的方式示出了制动单元14的轴向平面图。然而，力分配板24在此处的图示中被省略，使得可以看到下面的部件。首先，可以再次看到环形活塞19，其中，通过密封件27保护环形活塞19免受渗透污染。其次，可以看到螺钉连接件26a、26b、26c，所述螺钉连接件彼此偏移120°。
为了在轴向方向AR的横向方向上用力分配板24和环形活塞19导引制动基体25，制动单元14具有主导引件28和辅助导引件29。主导引件28和辅助导引件29与螺钉连接件26a、26b同轴布置和/或也偏移120°。第三螺钉连接件26c下方没有导引件，而是仅在力分配板24与制动基体25之间固定。
从功能的角度来看，主导引件28的径向间隙小于辅助导引件29的径向间隙。这种设计应该有助于避免过度限定。以这种方式确保制动基体25以及因此制动盘13可以无卡滞地移动。主导引件28或辅助导引件29的其他技术效果是，在制动过程期间引入的扭矩可以绕主轴线H从制动盘13经由制动基体25传导至壳体15。径向间隙可以可选地在相应的导引件28或29上以旋转对称的方式被局部地测量；替代性地，径向间隙在绕主轴线H的旋转方向上被测量。
图2示出了主导引件28的截面图，其中，辅助导引件29形成有相同的设计。主导引件28具有第一轴部段30a，其中，轴部段30a由制动基体25一体地形成。在径向内侧设置有螺纹，螺钉接合在该螺纹中以形成螺钉连接件26a。辅助导引件29具有第二轴部段30b，并且第三螺钉连接件26c具有第三轴部段30c，其中，第二轴部段30b和第三轴部段30c具有与第一轴部段30a相同的结构，因此可参照第一轴部段的描述。
主导引件28具有第一导引部段31a，其中，第一导引部段31a接纳第一轴部段30a。特别地，第一导引部段31a与第一轴部段30a同轴且同心地布置。辅助导引件29具有第二导引部段31b，并且第三螺钉连接件26c具有第三导引部段31c，其中，第二导引部段31b和第三导引部段31c具有与第一导引部段31a相同的结构，因此可参照第一导引部段的描述。
主导引件28具有第一导引套筒32a，其中，第一导引套筒32a配装至第一轴部段30a并且为第一导引部段31a提供导引表面。辅助导引件29具有第二导引套筒32b，该第二导引套筒配装到第二轴部段30b上并且为第二导引部段31a提供第二导引表面。第三螺钉连接件26c不具有导引套筒，因此径向间隙可以可选地被描述为非常大，特别地，大于第一径向间隙和第二径向间隙，或者第三螺钉连接件26c不实施任何导引功能。
以这种方式，由于制动过程而从制动盘13绕主轴线H引入的扭矩随后经由制动基体25、经由主导引件28和辅助导引件29被引入到壳体15中。壳体15具有接合在轮叉6中的形状配合部段35，使得扭矩可以被转移到轮叉6中。
制动单元14具有复位单元33，其中，复位单元33由三个复位弹簧34a、34b、34c形成。图2示出了第一复位弹簧34a，其形成为与主导引件18和/或与第一轴部段30a同轴布置的压缩弹簧，并且在制动盘13沿轴向方向AR的轴向运动期间被压缩。第二复位弹簧34b和第三复位弹簧34c分别与辅助导引件29同轴布置且与第二轴部段30b同轴布置并且与第三轴部段30c同轴布置，并且在制动盘13沿轴向方向AR的轴向运动期间也被压缩。
一旦液压单元16中的液压压力降低，制动盘13就可以通过复位弹簧34a、34b、34c的弹簧力沿轴向相反方向GR复位。
图4示出了作为本发明的另一示例性实施方式的例如来自图1的轮模块2的示意性截面图。相似或相同的附图标记表示与先前附图中相似或相同的部件。具体地，参照前面对于这些部件的描述。
轮模块3具有轮轴10，该轮轴以其纵向轴线限定旋转轴线D。轮3相对于旋转轴线D同轴地布置在轮轴10上。轮轴10固定至轮叉6，其中，轮辋8经由两个轴承装置36例如滚动轴承以可旋转的方式安装在轮轴10上。
为了驱动轮3，轮模块2具有一体地结合到轮辋8中的驱动装置37、例如电动马达。驱动装置37具有以不可旋转的方式连接至轮轴10的定子38，该定子在相对于旋转轴线D的轴向方向上布置在两个轴承装置36之间。此外，驱动装置37具有转子39，该转子以不可旋转的方式连接至轮辋8。在车辆1的驱动操作中，在定子38与转子39之间产生驱动扭矩，使得轮辋8由驱动装置37驱动，并且轮3绕主轴线H旋转。
制动设备12具有作为旋转的制动配对件的环形制动片40、特别是绕主轴线H旋转的环形制动片以及制动盘13，其中，制动片40和制动盘13相对于主轴线H彼此同轴布置。制动片40在轮辋8的轴向端面上相对于主轴线H是不可旋转的，使得制动片40在驱动操作期间由轮辋8一起承载并绕主轴线H旋转。制动盘13能够沿轴向方向AR朝向制动片40移动并且能够沿轴向相反方向GR远离制动片40移动。在绕主轴线H的旋转方向上，制动盘13以不可旋转的方式联接至轮轴10。
制动设备12具有制动片承载件41，该制动片承载件将制动片40承载在轮辋8上。例如，制动片40材料结合至制动片承载件41。制动片承载件41是环形形状的，例如，形成为片状金属环，并且制动片承载件通过紧固装置42、特别是通过多个螺钉紧固至轮辋2。制动片承载件41在轮辋8上布置成使得其与轮辋8同轴和/或同心。
在制动设备12的致动状态下，制动盘13接触制动片40，使得通过摩擦连接形成制动扭矩，以通过制动盘13与制动片40之间的摩擦对旋转的轮3进行制动。在强力制动期间，会产生高温，尤其是在制动片40处产生高温，这会导致驱动装置37过热。此外，由于驱动装置37中的材料在高温下更快地老化，因此使用寿命可能会降低。
在这方面，设置的是，制动片40和/或制动片承载件41形成为绝热件，以使轮辋8以及因此使驱动装置37与由制动摩擦产生的入射热隔绝。为此目的，制动片40例如可以包括由有机材料比如玻璃、橡胶或碳纤维制成的摩擦装置。
因为制动片40和/或制动片承载件41布置在轮辋8上，所以制动设备12可以有利地形成为特别节省空间并且特别薄且窄。此外，由于制动设备12的同心设计，制动设备12可以以简单的方式适应轮3的尺寸，特别是适应轮辋8的尺寸。
在轮辋8或驱动装置11与制动本体装置23之间，设置有径向布置在制动盘13和/或制动片40内侧的内部43。为了避免在该区域中积聚热，可以设置轴向开口44(参见图5)以用于空气交换。
图5示出了制动单元14的示意性三维图示，其中，轴向开口44是可见的。还可以观察到的是，呈冷却翅片的形式的冷却结构45在轴向外侧一体地引入到制动基体25中，使得制动基体25的表面被扩大，并且由制动盘13吸收的热或者由于内部43中的热积聚产生的热可以经由热传导而散发到环境中。
附图标记列表
1 车辆
2 轮模块
3 轮
4 后轮
5 车架
6 轮叉
7 车把
8 轮辋
9 轮胎
10 轮轴
11 驱动装置
12 制动设备
13 制动盘
14 制动单元
15 壳体
16 液压单元
17 连接件
18 环形空间
19 环形活塞
20 接纳部段
21 外壁
22 壳体基体
23 制动本体装置
24 力分配板
25 制动基体
26a、26b、26c 螺钉连接件
27 密封件
28 主导引件
29 辅助导引件
30a、30b、30c 轴部段
31a、31b、31c 导引部段
32a、32b 导引套筒
33 复位装置
34a、34b、34c 复位弹簧
35 形状配合部段
36 轴承装置
37 驱动装置
38 定子
39 转子
40 制动片
41 制动片承载件
42 螺钉
43 内部
44 轴向开口
45 冷却结构。

Claims (10)

1.一种用于车辆(1)的制动单元(14)，
所述制动单元具有壳体(15)，
所述制动单元具有制动本体装置(23)，其中，所述制动本体装置(23)支承用于所述车辆(1)的制动设备(12)的固定的制动配对件，
所述壳体(15)和/或所述制动本体装置(23)限定主轴线(H)，
所述制动单元具有致动器，所述致动器用于使所述制动本体装置相对于所述壳体(15)移动，以产生制动力，
其特征在于，
所述固定的制动配对件形成为制动盘(13)。
2.根据权利要求1所述的制动单元(14)，其特征在于，所述制动盘(13)由金属或陶瓷形成。
3.根据权利要求1或2所述的制动单元(14)，其特征在于，所述制动盘(13)提供制动表面，其中，所述制动表面形成为圆环形表面和/或在相对于所述主轴线(H)的旋转方向上连续地延伸。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的制动单元(14)，其特征在于，所述致动器形成为用于所述制动本体装置(23)、特别是所述制动盘(13)的轴向运动。
5.根据权利要求4所述的制动单元(14)，其特征在于，所述致动器形成为液压单元(16)，其中，所述液压单元(16)具有环形空间(18)和环形活塞(19)，其中，所述环形空间(18)和所述环形活塞(19)相对于所述主轴线(H)周向地形成。
6.一种用于车辆(1)、特别是用于电动踏板车或碰碰车的轮模块(2)，其特征在于根据前述权利要求中的任一项所述的制动单元(4)。
7.根据权利要求6所述的轮模块(2)，其特征在于，所述轮模块具有轮(3)和所述制动设备(12)的旋转的制动配对件，其中，所述旋转的制动配对件以不可旋转的方式连接至所述轮(3)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的轮模块(2)，其特征在于，所述旋转的制动配对件形成为制动片(40)。
9.根据权利要求7或8所述的轮模块(2)，其特征在于驱动装置(11)，其中，所述驱动装置(11)布置在所述轮(3)中，特别地布置在所述轮(3)的轮辋(8)中。
10.一种具有根据权利要求1至5中的任一项所述的制动单元(14)和/或具有根据权利要求6至9中的任一项所述的轮模块(12)的车辆(1)，其特征在于，所述车辆形成为电动摩托车或形成为电动踏板车。
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