DE10103969A1 - Antriebseinheit für ein Fahrzeug - Google Patents

Antriebseinheit für ein Fahrzeug

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Flurförderzeug, mit einem Elektromotor (1), einer elektromagnetisch lösbaren Speicherbremse (3) und einer willkürlich betätigbaren Betriebsbremse (2). DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Speicherbremse (3) und die Betriebsbremse (2) im Bereich des Elketromotors (1) angeordnet und wirken auf eine Motorwelle des Elektromotors (1). Die Speicherbremse (3) und die Betriebsbremse (2) weisen einen gemeinsamen Bremskörper (4) auf, der mit einer Motorwelle des Elektromotors (1) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Flurförderzeug, mit einem Elektromotor, einer elektromagnetisch lösbaren Speicherbremse und einer willkürlich betätigbaren Betriebsbremse.
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge weisen in der Regel zwei unabhängig voneinander wirkende Bremssysteme auf, wobei häufig eine Speicherbremse und eine Betriebsbremse vorgesehen sind. Die Speicherbremse ist immer dann betätigt, wenn sich das Fahrzeug außer Betrieb befindet und wird deshalb häufig auch als Parkbremse bezeichnet. Das mit der Speicherbremse erzeugte Bremsmoment ist in der Regel nicht veränderbar. Im Gegensatz hierzu kann das Bremsmoment der Betriebsbremse willkürlich von der Bedienperson des Fahrzeugs, beispielsweise mittels eines Bremspedals eingestellt werden.
Insbesondere Flurförderzeuge, wie z. B. -Gabelstapler, Schubmaststapler oder Kommissioniergeräte sind häufig, wie oben beschrieben, mit einer Speicherbremse und einer Betriebsbremse ausgerüstet. In der Regel sind hierbei die Speicherbremse und die Betriebsbremse getrennt ausgeführt und wirken direkt auf ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs. Ebenfalls bekannt sind Anordnungen, bei denen eine der beiden Bremsen auf eine Welle des elektrischen Antriebsmotors des Fahrzeugs wirkt, während die andere Bremse auf ein mit dem Antriebsmotor über ein Getriebe verbundenes Rad wirkt. Auch bei dieser Anordnung sind die Speicherbremse und die Betriebsbremse als voneinander unabhängige Einheiten ausgeführt.
Diese bekannten Antriebsanordnungen mit zwei voneinander unabhängigen Bremsen sind konstruktiv aufwendig und erfordern in der Herstellung und Montage einen erheblichen Aufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einer Speicherbremse und einer Betriebsbremse zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Speicherbremse und die Betriebsbremse im Bereich des Elektromotors angeordnet sind und auf eine Motorwelle des Elektromotors wirken. An den Rädern des Fahrzeugs müssen bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung keine zusätzlichen Bremsen angeordnet werden. Infolge des zwischengeschalteten Getriebes weist der Elektromotor eine höhere Drehzahl auf, als das Antriebsrad des Fahrzeugs. Hieraus folgt, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung das mit den Bremsen aufzubringende Bremsmomerit geringer ist, als bei einer Anordnung der Bremsen im Bereich eines Antriebsrads. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Speicherbremse und die Betriebsbremse einen gemeinsamen Bremskörper auf, der mit einer Motorwelle des Elektromotors verbunden ist. Der Bremskörper kann beispielsweise als Bremsscheibe, als Lamellenpaket oder als Bremstrommel ausgeführt sein und ist drehstarr mit der Motorwelle des Elektromotors verbunden. Wenn die Speicherbremse und die Betriebsbremse einen gemeinsamen Bremskörper aufweisen, können gegenüber einer Anordnung des Standes der Technik einige Bauteile eingespart werden.
Eine zweckmäßige Ausführungsform liegt vor, wenn ein Bremsbelag der Speicherbremse in axialer Richtung an den Bremskörper anpreßbar ist. Die Betätigungskraft der Speicherbremse ist parallel zu der Motorwelle des Elektromotors. Der Bremskörper hat somit in Bezug auf die Speicherbremse die Gestalt und Funktion einer Bremsscheibe.
Die Speicherbremse weist mindestens eine Feder auf, mit deren Federkraft der Bremsbelag an den Bremskörper anpreßbar ist. Die Speicherbremse ist somit als Federspeicherbremse ausgeführt.
Mit besonderem Vorteil ist die Feder in einem Gehäusebauteil des Elektromotors angeordnet ist. Es müssen daher keine getrennten Lager oder Führungen zur Aufnahme der Feder vorgesehen werden.
Die Speicherbremse weist mindestens eine magnetische Spule auf, mit der eine der Federkraft entgegengesetzte Magnetkraft auf den Bremsbelag oder auf ein mit dem Bremsbelag verbundenes Bauteil ausübbar ist.
Wenn die Spule in einem Gehäusebauteil des Elektromotors angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß auf ein Spulengehäuse als eigenes Bauteil verzichtet werden kann.
Die magnetischen Feldlinien des Elektromagnets sind hierbei zumindest teilweise mittels des Gehäusebauteils des Elektromotors geführt. Das Gehäusebauteil des Elektromotors leitet dabei die magnetischen Feldlinien in die gewünschte Richtung.
Eine zweckmäßige Ausgestaltungsform der Betriebsbremse liegt vor, wenn ein Bremsbelag der Betriebsbremse in radialer Richtung an den Bremskörper anpreßbar ist.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Betriebsbremse hydraulisch betätigbar ist. Die Betriebsbremse kann aus Standardkomponenten aufgebaut werden, wie sie z. B. in Kraftfahrzeugen Verwendung finden.
Die Betriebsbremse weist dabei zweckmäßigerweise einen hydraulischen Bremszylinder auf.
Eine besonders platzsparende Anordnung liegt vor, wenn die Betriebsbremse als Bandbremse ausgeführt ist.
Ebenso möglich ist es, daß die Betriebsbremse als Backenbremse, vorzugsweise als Außenbackenbremse ausgeführt ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Antriebseinheit im Querschnitt,
Fig. 3 die erfindungsgemäße Antriebseinheit in Draufsicht,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit in frontaler Ansicht,
Fig. 5 einen Ausschnitt der zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht.
Fig. 1 zeigt in Explosionsdarstellung eine erfindungsgemäße Antriebseinheit, die als wesentliche Bestandteile einen Elektromotor 1, eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse 2 und eine elektromagnetisch betätigbare Speicherbremse 3 aufweist.
Eine Antriebseinheit der gezeigten Bauweise kann beispielsweise als Fahrantriebseinheit in einem elektrisch betriebenen Flurförderzeug verwendet werden. Die Betriebsbremse ist von der Bedienperson des Flurförderzeugs willkürlich betätigbar und wird für die während des normalen Betriebs erforderlichen Bremsvorgänge eingesetzt. Die Speicherbremse, deren Bremsmoment fest eingestellt ist, wird als Parkbremse und als Notfallbremse verwendet.
Die Speicherbremse 3 und die Betriebsbremse 2 weisen einen gemeinsamen Bremskörper 4 auf, der drehstarr mit einer nicht dargestellten Welle des Elektromotors 1 verbunden ist. Zur Speicherbremse 3 gehören weiterhin ein Bremsbelag 5 und eine Druckplatte 6, die mittels Führungszapfen 7 an einem Gehäusebauteil 8 des Elektromotors 1 in axialer Richtung geführt sind. An dem Gehäusebauteil 8 sind außerdem Federn 9 befestigt, die über die Druckplatte 6 auf den Bremsbelag 5 eine in Richtung des Bremskörpers 4 gerichtete Druckkraft ausüben. In einem im Gehäusebauteil 8 angeordneten Ringspalt 10 ist eine nicht dargestellte elektromagnetische Spule angeordnet, mit der die Druckplatte 6 entgegen der Kraft der Federn 9 in Richtung des Gehäusebauteils 8 gezogen und damit der Bremsbelag 5 entlastet und der Bremskörper 4 freigegeben werden kann.
Die Betriebsbremse 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Bandbremse ausgeführt. Zwei Bremsbänder 11 mit Bremsbelägen 12 sind mit der in der Zeichnung rechten Seite mittels einer Halterung 13 an dem Gehäusebauteil 8 befestigt. An der in der Zeichnung linken Seite können die Bremsbänder 11 mittels eines hydraulischen Bremszylinders 14 gespannt werden, wodurch die Bremsbeläge 12 in radialer Richtung an den Bremskörper 4 angedrückt werden. Der Bremszylinder ist mittels einer Halterung 15 ebenfalls an dem Gehäusebauteil 8 des Elektromotors 1 befestigt.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den oberen Abschnitt der Antriebseinheit. Dargestellt ist das Gehäusebauteil 8 des Elektromotors mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Federn 9 und der Führungszapfen 7. Zur Aufnahme der Spule des Elektromagnets ist eine umlaufende Ringnut 10 vorgesehen. Oberhalb des Gehäusebauteils 8 sind, von den Führungszapfen 7 geführt, die Druckplatte 6 und der Bremsbelag 5 angeordnet. Der Bremskörper 4 liegt in der dargestellten Position an dem Bremsbelag 5 an und ist gemeinsam mit der nicht dargestellten Motorwelle um die Mittelachse 16 drehbar. Ebenfalls abgebildet sind die Halterung 13 für die Bremsbänder (siehe Fig. 1) und die Halterung 15 für den Bremszylinder 14.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Antriebsanordnung in Draufsicht. Zu erkennen ist in dieser Darstellung insbesondere die Anordnung der Betriebsbremse 2. Der Bremszylinder 14 wirkt auf zwei symmetrisch angeordnete Hebel 16, die an dem Gehäusebauteil 8 schwenkbar gelagert und jeweils mit einem Bremsband 11 verbunden sind. Durch Ausfahren von Kolben aus dem Bremszylinder 14 werden die Bremsbänder 11 gespannt, wodurch die Bremsbeläge 12 auf den Bremskörper gepreßt werden. Die Größe des Bremsmoments ist hierbei direkt abhängig von dem im Bremszylinder anstehenden Hydraulikdruck.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinheit in frontaler Ansicht. Analog zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 3 weist diese zweite Ausführungsform einen Bremszylinder 14a auf, der auf an einem Gehäusebauteil 8a gelenkig gelagerte Hebel 16a wirkt. Jeder Hebel 16a ist mit einem mit Bremsbelägen 12a versehenen Bremsband 11a verbunden. Der Bremszylinder 14a ist in seiner Außerbetriebsstellung dargestellt, in der die Kolben vollständig zurückgezogen sind. In dieser Position sind die Bremsbeläge 12a geringfügig von dem Bremskörper 4a beabstandet, so daß ein Luftspalt d entsteht. In dieser zweiten Ausführungsform kann der Luftspalt d jedes Bremsbelags 12a mittels einer Stellvorrichtung eingestellt werden, welche die Bremsbänder 11a mit dem Gehäusebauteil 8a verbindet. Jede Stellvorrichtung umfaßt eine entlang eines in dem Gehäusebauteil 8a angeordneten Schlitz bewegbare Schraube. Die mit dem Bremsband 11a verbundene Schraube kann an dem Gehäusebauteil 8a festgelegt werden.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 4 in perspektivischer Ansicht. Der Bremskörper 4a hat Zugangslöcher 4b, die einen Zugang in das Innere der Speicherbremse 3a ermöglichen. Die Schrauben 21 ermöglichen ein mechanisches Lösen der Speicherbremse 3a, indem sie in die Gewindelöcher 4c geschraubt werden, wenn die Bremse nicht mit Energie versorgt wird. Bei den Schrauben 21 handelt es sich um Standardteile, die während des normalen Betriebs der Antriebseinheit vollständig entfernt werden. Eine Software-Verriegelung kann sicherstellen, daß die Schrauben 21 nicht aus Versehen vergessen werden.
Der Bremsbelag gemäß Fig. 5 besteht aus einer Trägerplatte 5a für mehrere Belagplatten 5b. Der freie Raum 5c zwischen den Belagplatten 5b ermöglicht den Abtransport von abgeriebenen Partikeln, wobei ein Festsetzen vermieden wird.

Claims (13)

1. Antriebseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Flurförderzeug, mit einem Elektromotor (1), einer elektromagnetisch lösbaren Speicherbremse (3) und einer willkürlich betätigbaren Betriebsbremse (2), dadurch gekennzeichraet, daß die Speicherbremse (3) und die Betriebsbremse (2) im Bereich des Elektromotors angeordnet sind und auf eine Motorwelle des Elektromotors (1) wirken.
2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherbremse (3) und die Betriebsbremse (2) einen gemeinsamen Bremskörper (4) aufweisen, der mit einer Motorwelle des Elektromotors (1) verbunden ist.
3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremsbelag (5) der Speicherbremse (3) in axialer Richtung an den Bremskörper (4) anpreßbar ist.
4. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherbremse (3) mindestens eine Feder (9) aufweist, mit deren Federkraft der Bremsbelag (5) an den Bremskörper (4) anpreßbar ist.
5. Antriebseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) in einem Gehäusebauteil (8) des Elektromotors angeordnet ist.
6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherbremse (3) mindestens eine magnetische Spule aufweist, mit der eine der Federkraft entgegengesetzte Magnetkraft auf den Bremsbelag (5) oder auf ein mit dem Bremsbelag (5) verbundenes Bauteil ausübbar ist.
7. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule in einem Gehäusebauteil (8) des Elektromotors (1) angeordnet ist.
8. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Feldlinien des Elektromagnets zumindest teilweise mittels des Gehäusebauteils (8) des Elektromotors (1) geführt sind.
9. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bremsbelag (5) der Betriebsbremse (2) in radialer Richtung an den Bremskörper (4) anpreßbar ist.
10. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbremse (2) hydraulisch betätigbar ist.
11. Antriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbremse (2) einen hydraulischen Bremszylinder (14) aufweist.
12. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbremse (2) als Bandbremse ausgeführt ist.
13. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbremse (2) als Backenbremse ausgeführt ist.
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