CN115247679A - 具有驻车制动模块的盘式制动设备和车辆 - Google Patents

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Abstract

在自行车、载货自行车和能选择性地用肌力或电驱动的其他车辆中缺少驻车制动的功能。提出用于车辆的盘式制动设备，其中，车辆具有至少一个车轮和支撑装置，其中，车轮能转动地支承在支撑装置中，盘式制动设备具有用于与车轮不可相对转动地连接的制动盘和用于固定在支撑装置上的制动装置，其中，制动装置具有用于制动车轮的行驶制动模块，行驶制动模块具有行驶制动执行器和至少一个制动衬片，其中，制动衬片通过行驶制动执行器可与制动盘摩擦接触以产生制动力，其中，制动装置具有驻车制动模块，其中，驻车制动模块与行驶制动模块固定连接，并且其中，驻车制动模块在驻车状态中使制动装置与制动盘不可相对转动地连接并且在释放状态中释放制动盘。

Description

具有驻车制动模块的盘式制动设备和车辆
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盘式制动设备。本发明还涉及具有盘式制动设备的车辆。
背景技术
自行车、载货自行车和能选择性地用肌力或电驱动的其他车辆通常缺少在其他类型车辆中、尤其汽车中标准的驻车制动的功能。至今为止例如从VanMoof公司已知电动自行车中有这种功能，其中，可通过操作踏板使电动自行车的电驱动器转变到制动状态中。例如通过应用程序实现从制动状态中释放。另外，几十年来已知携带单独的锁或与车辆固定设置并且例如锁住车辆车轮的锁。
发明内容
本发明的目的是有利地实现车辆的驻车制动器的功能。
该目的通过具有权利要求1的特征的盘式制动设备以及通过具有权利要求10的特征的车辆实现。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、下面的说明以及附图中得出。
本发明的主题是一种盘式制动设备，该盘式制动设备适用于和/或构造用于车辆。车辆可尤其借助肌力、借助电驱动器或二者组合来驱动。优选地，车辆构造成载货自行车。例如车辆构造成在单车道或多车道上运行的车辆、单轨或者多轨车辆。可选地，车辆构造成低地板的车辆。优选地，车辆构造成电驱动的车辆。例如车辆是小型电动车辆或超小型车辆或构造成电动车。尤其理解为没有座椅的车辆或带有或没有座椅的自平衡的车辆。车辆具有至少一个车轮。在只有一个车轮的情况下，车辆可构造成电动单轮车，例如所谓的单轮或独轮。在具有两个或多个车轮的情况下，车辆优选构造成自行车，尤其电动自行车，例如摩托化自行车或E-Bike。替代地，车辆可构造成多车道或多轨的自行车，尤其具有三个或更多个车轮。例如车辆可为运输或载货车、尤其发动机或电驱动的运输或载货车，特别是三轮或四轮摩托化自行车或人力车，尤其具有或没有顶棚的人力车，或微型汽车。替代地，车辆可构造成踏板车、尤其电动摩托车，电动摩托踏板车，电动踏板车，电动滑板车、电动板车，例如E-Scooter。在本发明中也可将车辆构造成赛格威、气垫板、迷你单脚滑行车、滑板车、长板车等。
盘式制动设备尤其用于产生制动力矩并且用于制动车辆的车轮。车轮例如可构造成前轮或后轮。车辆还具有支撑装置，其中，支撑装置可构造成框架、车轮支架(具有梁或具有叉梁)、底盘、车轮支架等。车轮可转动地支承在支撑装置中。支撑装置尤其与车辆固定地或可摆动地构造在车辆中。
盘式制动设备具有制动盘，制动盘与车轮能抗扭连接和/或已经抗扭连接。制动盘例如可构造成金属制动盘并且与车轮共同地旋转。
盘式制动设备具有用于固定在支撑装置上的制动装置。尤其制动装置静止地可安装和/或安装在支撑装置上。
制动装置具有包括行驶制动执行器和至少一个制动衬片的行驶制动模块。使得制动衬片通过行驶制动执行器可与制动盘摩擦接触以产生制动力。也可使行驶制动模块具有两个或刚好两个制动衬片，其中，制动衬片布置在制动盘的两侧。优选地，行驶制动模块具有其中的两个行驶制动执行器，使得制动衬片可对称地压到制动盘上。也可使用更多的制动衬片和/或更多的行驶制动执行器。
原则上可借助绳索操作行驶制动模块，但是由于所需的、较高的制动作用优选的是，行驶制动模块可液压地操作和/或至少一个行驶制动执行器构造成液压式行驶制动执行器。
在本发明中提出，制动装置具有驻车制动模块，其中，驻车制动模块与行驶制动模块固定连接。特别优选地，驻车制动模块和行驶制动模块布置在共同的、自保持和/或自锁紧的组件中，其中，组件整体地可固定和/或固定在轮叉上。例如可使得驻车制动模块和行驶制动模块布置在共同的壳体中。替代地，两个模块彼此直接连接。尤其两个模块经由共同的支架固定在支撑装置上。
还可以考虑，驻车制动模块在驻车状态中使制动装置与制动盘抗扭连接并且在释放状态中释放制动盘。由此提出一种附加模块，该附加模块整合在制动装置中并且附加模块允许实现车辆的驻车功能。
本发明的优点是，通过驻车制动模块可在制动装置中整合通过将制动装置简单地、共同地安装在车辆上可实现的其他功能。另一优点是，在驻车制动模块和制动盘(一方面)以及行驶制动模块和制动盘(另一方面)之间的定向或调整仅需通过制动装置的共同的组件简单实现，使得可节省其他的安装成本。尤其制动装置在为此常见的安置点上安装在车辆的框架上。制动盘优选具有大于120mm和/或小于250mm的直径。
在本发明的优选设计方案中驻车制动模块使得制动装置与制动盘形状锁合地连接。通过形状锁合的连接实现了制动盘以及车轮的特别刚性的固紧。
在本发明的优选的结构设计中，驻车制动模块具有锁止销并且制动盘具有至少一个通孔、尤其环绕闭合的通孔。在驻车制动模块的驻车状态中锁止销布置在通孔中。在驻车制动模块的释放状态中锁止销释放制动盘。优选地，锁止销在垂直于制动盘的径向平面和/或平行于主转动轴线的锁止方向上可运动地布置。在从释放状态转移到驻车状态中时，锁止销在锁止方向上运动。还必须使制动盘转动，使得所述通孔或分布在圆周上的多个通孔中的其中一个设置该锁止销。在将锁止销引入通孔中之后以形状锁合的方式锁止制动盘，使得车轮不能运动。该设计方案的另一优点是防止拆卸车轮和/或拉掉车轮，由此保护车辆上的有价值的零件。
在本发明的替代的设计方案中，驻车制动模块使得制动装置与制动盘摩擦连接。特别优选地，在该替代方案中取消了形状锁合连接。通过摩擦连接虽然在临界情况下保留了车轮仍然可通过努力围绕主转动轴线转动几度的可能性，但是仍然可防止车辆被驶离或推走。摩擦连接还具有的优点是，不仅在布置有通孔的特定角位置处可固定车轮而且可以任意角度实现固定车轮。
在本发明的优选的设计方案中将行驶制动模块的制动衬片或替代地另一制动衬片压到制动盘上。为了操作制动衬片，驻车制动模块具有驻车执行器，其中，驻车执行器构造成在驻车状态中使制动装置与制动盘摩擦连接并且释放状态中又取消该摩擦连接。特别优选地，将制动衬片、即行驶制动模块的制动衬片或另一制动衬片在操作装置中压到制动盘上，其中，操作装置垂直于制动盘的径向平面和/或平行于车轮的主转动轴线。
在本发明的优选的实现方案中，驻车执行器构造成旋转平移转换器。驻车执行器的平移运动用于将制动衬片压到制动盘上。旋转运动用于将运动引入到驻车执行器中。该结构设计方案基于以下思想，旋转运动能比直接的平移运动更简单地导入制动装置中和/或驻车制动模块中。例如驻车执行器具有作为机械输入端口的杠杆，杠杆可围绕摆动点摆动，以引入旋转运动。
在本发明的可能的结构设计方案中，盘式制动设备具有用于操作和/或驱动制动执行器、尤其旋转平移转换器的绳索传动装置。绳索传动装置构造成操作驻车执行器以将驻车制动模块转变到驻车状态。盘式制动设备还具有固定装置，其用于在驻车制动模块处于驻车状态中时可松开地固定绳索传动装置。因此经由绳索传动装置开始操作驻车执行器并且经由固定装置确定驻车状态。例如可经由附加几何结构将制动拉索作为绳索安装在制动装置上并且挂入机械输入端口处、例如杠杆处。如果拉动绳索，机械输入端口、尤其杠杆转动并且在驻车制动模块内例如经由主轴产生平移运动。该平移运动将制动衬片压到制动盘上，使得车辆通过摩擦连接停住。例如盘式制动设备具有用于操作绳索传动装置的手柄，其中，手柄具有一个/所述固定装置。
在本发明的替代的设计方案中，盘式制动设备具有伺服发动机、尤其伺服电动机以操作和/或驱动驻车执行器、尤其旋转平移转换器，从而将驻车制动模块转变到驻车状态和/或释放状态中。因此，在该设计方案中伺服发动机代替前面实施方式的绳索传动装置。因此经由伺服发动机开始操作驻车执行器并且在自锁伺服发动机的情况下通过停用伺服发动机或通过电锁定伺服发动机来固定驻车状态。例如伺服发动机可具有相应的自锁传动机构。伺服发动机可有效连接在机械输入端口、例如杠杆上。例如伺服发动机构造成主轴发动机，主轴发动机具有滑块，滑块与机械端口连接。如果操作伺服发动机，滑块移动并且操作机械输入端口、尤其杠杆。在驻车制动模块内例如经由主轴产生平移运动。该平移运动将制动衬片压到制动盘上，使得车辆通过摩擦连接停住。
伺服发动机或伺服发动机的控制电子设备的操控装置可具有模拟和/或数字的数据端口、尤其经由无线的数据端口，例如蓝牙或ANT+并且可以这种方式尤其无线地被控制。
优选的是，驻车执行器不仅在一侧将制动衬片压到制动盘上，而且驻车执行器在两侧分别将制动衬片压到制动盘上，使得制动盘在两侧摩擦连接地保持和/或夹紧。
在本发明的优选设计方案中，盘式制动设备具有用于将驻车制动模块间接地或直接地锁定在驻车状态中的锁紧装置。尤其锁紧装置构造成操纵可靠的，仅车辆的所有者可松开锁紧装置以及取消驻车状态。
在驻车制动模块实施有锁止销的情况下，例如驻车制动模块具有锁支架和位于其中的作为锁紧装置的锁，其中，通过转动锁使锁止销线性地移动，从而占据驻车状态或释放状态。
在具有绳索传动装置的变型方案中，固定装置例如也配备有锁等作为锁紧装置。
可分为具有密匙的锁或密码锁或其他的锁类型。
在具有伺服发动机的变型方案中，可经由数据端口对伺服发动机的操控进行相应地编码，使得仅授权的使用者可控制伺服发动机，由此驻车制动模块可从驻车状态转换到释放状态中并且反向地转换。以这种方式实现软件辅助的锁紧装置。例如使用具有App的手机，使软件密匙代替硬件密匙。
本发明的另一对象涉及具有如前所述或根据前述权利要求中任一项所述盘式制动设备的车辆。
附图说明
本发明的其他特征、优点和作用从以下对本发明的优选实施例以及附图的描述中得出，其中示出：
图1示出具有盘式制动设备的示意性所示车辆的侧面俯视图作为本发明的第一实施例；
图2示出具有盘式制动设备的示意性所示车辆的侧面俯视图作为本发明的第二实施例；
图3示出示意性所示的车辆和盘式制动设备处于驻车状态中的侧面俯视图作为本发明的第三实施例；
图4以与前面一样的示意图示出了图3中的车辆以及处于释放状态中的盘式制动设备。
具体实施方式
彼此对应的或相同的部件、零件设有彼此对应的或相同的附图标记。
图1在示意性的侧视图中示出了具有车轮2和盘式制动设备3的车辆1。车辆1例如是载货自行车。车辆1尤其具有电驱动器。作为替代或作为补充，载货自行车具有用于引入肌力来直接或间接地驱动车辆1的踏板。
盘式制动设备3具有制动盘4，其中，制动盘4与车轮2抗扭地连接。二者共同地围绕主转动轴线H旋转。盘式制动设备3还具有制动装置5，其中，制动装置5固定在车辆1的支撑装置6上。对于车轮2是非转向车轮的情况，支撑装置6例如是车轮支架或车辆1的框架。对于车轮2是转向车轮的情况，支撑装置6可以是轮叉，其特别是具有单梁或具有叉梁，其中，支撑装置6可摆动地容纳在车辆1中、尤其车辆1的框架中。可选地，车轮2可与制动装置5共同弹动地和/或减振地布置。
制动装置5具有用于使车轮2制动的行驶制动模块7。行驶制动模块7具有至少一个行驶制动执行器8，优选两个行驶制动执行器8以及至少一个制动衬片(未示出)，优选具有两个制动衬片。行驶制动执行器8将制动衬片在平行于主转动轴线H的操作方向上压到制动盘4上，以产生制动力。优选地，两个行驶制动执行器8布置在制动盘4的两侧，使得制动力在两侧施加到制动盘4上。行驶制动执行器8是液压式行驶制动执行器8。
此外，制动装置5还具有驻车制动模块9，其中，行驶制动模块7与驻车制动模块9布置在制动装置5的共同的壳体10中。替代地，行驶制动模块9也可与驻车制动模块9固定连接。制动装置5经由固定件11、例如固紧螺钉装配在支撑装置6上也可从支撑装置6上拆除，制动装置5作为保持在一起的和/或自动保持、自动夹紧的组件包括行驶制动模块8和驻车制动模块9。驻车制动模块9具有在驻车状态中使制动装置5与制动盘4抗扭地连接并且在释放状态中释放制动盘4，使得车轮2能无阻碍地转动。由此实现车辆1的驻车制动器的功能。
在图1的第一实施例中，驻车制动模块9是形状锁合的驻车制动模块9。驻车制动模块9具有锁止销(未示出)，锁止销能够在平行于主转动轴线H定向的锁止方向上运动。制动盘4具有至少一个通孔12，在该实施例中具有多个在共同的分度圆半径上的通孔12，其中，对于驻车状态锁止销可插入或穿过通孔12。一旦锁止销设置在通孔12中，制动装置5经由驻车制动模块9和锁止销与制动盘4沿围绕主转动轴线H的环绕方向形状锁合地连接。如果将锁止销从通孔12中拉出，驻车制动模块9处于释放状态中并且释放制动盘4。
盘式制动设备5具有锁紧装置13，锁紧装置在图1的实施例中作为具有锁15的锁支架14，可用密匙(未示出)操作锁。通过用密匙转动锁15使锁止销在锁止方向上运动，其中，通过在锁支架14中的锁15可使锁止销驶入通孔12中并且随后可拔出密匙，由此锁定驻车制动模块9和制动装置5。车轮2不能运动，车轮2也不能被拆卸。
图2示出了作为本发明的替代设计方案的本发明的第二实施例，其中尤其驻车制动模块9与图1的实施例不同地构造。
驻车制动模块9具有驻车执行器16，其中，驻车执行器16是旋转平移转换器。驻车执行器16选择性地在平行于主转动轴线H的锁紧方向上操作行驶制动模块8的制动衬片或单独的制动衬片(未示出)，用于将制动衬片压到制动盘4上，使得制动盘与制动衬片摩擦连接。以这种方式使制动盘4与驻车制动模块9以及与制动装置5摩擦连接，由此进入驻车状态。
为了操作驻车执行器16，驻车执行器具有杠杆作为机械端口17，其中，杠杆可围绕摆动轴线200摆动或旋转。通过机械端口17的旋转，操作构造成旋转平移转换器的驻车执行器16，使得制动衬片被压到制动盘4上。为了操作驻车执行器16，盘式制动设备3具有绳索传动装置18，绳索传动装置与固定装置19有效连接。绳索传动装置18固紧和/或支承在制动装置5上、在此为行驶制动模块7的区域中。布置在绳索传动装置18中的绳索20作用在机械端口17、在此杠杆上，使得在操作绳索传动装置18时机械端口17转动并且驻车执行器13将制动衬片压到制动盘4上。
一旦驻车制动模块9处于驻车状态中，可经由固定装置19确定机械端口17和/或驻车执行器16的位置，使得在此实现驻车制动器功能。固定装置19例如可经由作为锁紧装置的锁与密匙构造成可锁止的。例如固定装置19可构造成用于操作绳索传动装置18的手柄装置的一部分。
在图3中作为第三实施例示出了用于车辆1中的盘式制动设备3的另一变型方案。
盘式制动设备3包括制动装置5，制动装置具有未改变的行驶制动模块8以及不同的驻车制动模块9，其中，驻车制动模块如前所述具有驻车执行器16和制动衬片，并且其中驻车执行器16构造成旋转平移转换器。
但是不同地通过伺服发动机21操作驻车执行器16和/或旋转平移转换器，伺服发动机构造有包括滑块23的能旋转的螺杆22作为主轴发动机。伺服发动机21的发动机轴线和/或主轴轴线在示出的侧视图中垂直于主转动轴线100和/或垂直于地面。在此伺服发动机以及整个构件自然基于现有的框架几何结构定向，使得可考虑任意的取向。在操作伺服发动机21时，主轴22旋转，其中，布置在主轴22上的滑块23沿着主轴移动。构造成杠杆的机械端口17具有长形孔24，其中，滑块23可沿着长形孔24移动地布置在杠杆中。例如滑块23滑动支承在杠杆中。
在滑块23沿着主轴22运动时杠杆围绕摆动轴线200摆动，从而操作旋转平移转换器。以这种方式，驻车执行器16从释放状态转移到驻车状态中或反向地转移。图4示出了图3的盘式制动设备3在释放状态中，其中，滑块23从伺服发动机21驶离并由此释放机械端口17。
伺服发动机21或其控制电子设备具有蓝牙和ANT+端口并且由此可无线地通信。例如伺服发动机21或其控制电子设备可经由手机与相应的App联系，其中，锁紧装置可通过软件技术经由App进行操纵可靠地锁紧驻车制动模块16。因此例如在操作人员进行生物特征验证之后才可从驻车状态转变成释放状态。
附图标记列表
1 车辆
2 车轮
3 盘式制动设备
4 制动盘
5 制动装置
6 支撑装置
7 行驶制动模块
8 行驶制动执行器
9 驻车制动模块
10 壳体
11 固定件
12 通孔
13 锁紧装置
14 锁支架
15 锁
16 驻车执行器
17 机械端口
18 绳索传动装置
19 固定装置
20 绳索
21 伺服发动机
22 主轴
23 滑块
24 长形孔
100 主转动轴线
200 摆动轴线

Claims (10)

1.用于车辆(1)的盘式制动设备(3)，其中，所述车辆(1)具有至少一个车轮(2)和支撑装置(6)，其中，所述车轮(2)能转动地支承在支撑装置(6)中，所述盘式制动设备具有：
用于与所述车轮(2)抗扭连接的制动盘(4)，
用于固定在所述支撑装置(6)上的制动装置(5)，其中，所述制动装置(5)具有用于制动所述车轮(2)的行驶制动模块(7)，所述行驶制动模块具有行驶制动执行器(8)和至少一个制动衬片，其中，所述制动衬片通过所述行驶制动执行器(8)能与所述制动盘(4)摩擦接触以产生制动力，
其特征在于，
所述制动装置(5)具有驻车制动模块(9)，其中，所述驻车制动模块(9)与所述行驶制动模块(7)固定连接，并且其中，所述驻车制动模块(9)在驻车状态中使所述制动装置(5)与所述制动盘(4)抗扭连接并且在释放状态中释放所述制动盘(4)。
2.根据权利要求1所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，在所述驻车状态中，所述驻车制动模块(9)使得所述制动装置(5)与所述制动盘(4)形状锁合地连接。
3.根据权利要求2所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述驻车制动模块(9)具有锁止销并且所述制动盘具有至少一个通孔(12)，其中，在所述驻车制动模块(9)的驻车状态中所述锁止销布置在所述通孔(12)中，并且在所述驻车制动模块(9)的释放状态中释放所述制动盘(4)。
4.根据权利要求1所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，在所述驻车状态中，所述驻车制动模块(9)使得所述制动装置(5)与所述制动盘(4)摩擦连接。
5.根据权利要求4所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述驻车制动模块(9)具有驻车执行器(16)，以将所述制动衬片或另一制动衬片压到所述制动盘(4)上，从而在所述驻车状态中使所述制动装置(5)与所述制动盘(4)摩擦连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述驻车执行器(16)是旋转平移转换器，其中，所述旋转平移转换器能够将旋转运动转变到平移运动，从而将所述制动衬片压到所述制动盘(4)上。
7.根据权利要求5或6所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述盘式制动设备(3)具有用于驱动所述制动执行器(16)的绳索传动装置(18)，以将所述驻车制动模块(9)转变到驻车状态中，并且所述盘式制动设备(3)具有固定装置(19)，其用于在所述驻车制动模块(16)处于驻车状态中时能松开地固定所述绳索传动装置(18)。
8.根据权利要求5或6所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述盘式制动设备(3)具有用于驱动所述驻车执行器(16)的伺服发动机(22)，从而将所述驻车制动模块(9)转变到驻车状态和/或释放状态中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动设备(3)，其特征在于，所述盘式制动设备(3)具有用于间接地或直接地将所述驻车制动模块(9)锁紧在驻车状态中的锁紧装置(13)。
10.车辆(1)，所述车辆具有根据前述权利要求中任一项所述的盘式制动设备(3)。
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