DE102012015389A1 - Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst - Google Patents

Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst Download PDF

Info

Publication number
DE102012015389A1
DE102012015389A1 DE102012015389A DE102012015389A DE102012015389A1 DE 102012015389 A1 DE102012015389 A1 DE 102012015389A1 DE 102012015389 A DE102012015389 A DE 102012015389A DE 102012015389 A DE102012015389 A DE 102012015389A DE 102012015389 A1 DE102012015389 A1 DE 102012015389A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
axle
stator
rotor
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102012015389A
Other languages
English (en)
Inventor
Pascal Mier
Mostafa Yousefi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Material Handling GmbH
Original Assignee
Linde Material Handling GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde Material Handling GmbH filed Critical Linde Material Handling GmbH
Priority to DE102012015389A priority Critical patent/DE102012015389A1/de
Publication of DE102012015389A1 publication Critical patent/DE102012015389A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0076Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26Controlling the braking effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/36Brakes with a plurality of rotating discs all lying side by side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40Electrical machine applications
    • B60L2220/42Electrical machine applications with use of more than one motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/52Clutch motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D2055/0004Parts or details of disc brakes
    • F16D2055/0058Fully lined, i.e. braking surface extending over the entire disc circumference
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/04Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/18Electric or magnetic
    • F16D2121/20Electric or magnetic using electromagnets
    • F16D2121/22Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2123/00Multiple operation forces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2127/00Auxiliary mechanisms
    • F16D2127/02Release mechanisms
    • F16D2127/04Release mechanisms for manual operation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Achse, insbesondere Antriebsachse, mit einer ersten Achswelle (3), einer dazu koaxialen zweiten Achswelle (4) und einer Bremseinrichtung, die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse (7) und eine Feststellbremse (8) aufweist, wobei eine gemeinsame, mindestens zwei Bremsrotoren (6a, 6b) aufweisende Stator-Rotor-Anordnung (6) vorgesehen und jeweils mindestens ein Bremsrotor (6a bzw. 6b) mit einer der Achswellen (3 bzw. 4) gekoppelt ist. Um die Bremseinrichtung bei kompakter Bauweise hinsichtlich Bedienungsfreundlichkeit, Wartungsarmut und Sicherheit zu verbessern, ist erfindungsgemäß die Feststellbremse (8) als elektromagnetisch betätigbare Federspeicherbremse ausgebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Achse, insbesondere Antriebsachse, mit einer ersten Achswelle, einer dazu koaxialen zweiten Achswelle und einer Bremseinrichtung, die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine Feststellbremse aufweist, wobei eine gemeinsame, mindestens zwei Bremsrotoren aufweisende Stator-Rotor-Anordnung vorgesehen und jeweils mindestens ein Bremsrotor mit einer der Achswellen gekoppelt ist.
  • Eine gattungsgemäße Achse ist Gegenstand der DE 196 48 979 B4 . In dieser als Antriebsachse ausgebildeten Achse wird die Feststellbremse über einen Seilzug gegen die Kraft einer Feder betätigt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Achse der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Bremseinrichtung bei kompakter Bauweise hinsichtlich Bedienungsfreundlichkeit, Wartungsarmut und Sicherheit verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Feststellbremse als elektromagnetisch betätigbare Federspeicherbremse ausgebildet ist.
  • Der erfindungswesentliche Gedanke besteht demnach darin, in der Bremseinrichtung der Achse die Feststellbremse nicht als mechanisch gegen die Kraft einer Feder zu schließende Bremse auszuführen, sondern stattdessen eine im Ausgangszustand durch Federkraft geschlossene Bremse einzusetzen, die durch Bestromen eines Elektromagneten geöffnet wird. Dadurch wirkt die Feststellbremse der erfindungsgemäße Achse als Sicherheitsbremse, die über ein sogenanntes Fail-Safe-Verhalten verfügt, d. h. über ein Verhalten, bei dem im Falle eines Ausfalls der Bremsbetätigung automatisch der sichere Zustand eingenommen wird, in dem die Bremse geschlossen ist. Darüber hinaus entfallen Hebel und Seilzüge – und die daraus resultierende Komplexität des Bremssystems außerhalb der Achse – sowie die Notwendigkeit, diese durch regelmäßige Instandhaltungsarbeiten (insbesondere Abschmieren) funktionstüchtig zu halten. Durch geeignete Ansteuerung der elektromagnetisch betätigbaren Federspeicherbremse lassen sich ferner Komfortfunktionen erzielen, wie ein beim Anhalten und/oder Verlassen eines mit der erfindungsgemäßen Achse ausgerüsteten Fahrzeugs bewirktes, automatisches Einfallen der Feststellbremse. Damit geht zugleich eine erhöhte Sicherheit einher, denn das Aktivieren der Feststellbremse kann somit nicht vergessen werden.
  • Im Ergebnis wird somit eine Achse, vorzugsweise Antriebsachse, mit elektrohydraulischer Betriebs- und Feststellbremse geschaffen, die sich durch geringe Abmessungen, eine effiziente und wartungsarme Wirkungsweise und einen hohen Integrationsgrad auszeichnet.
  • Die Bremseinrichtung ist mit Vorteil an den achsinnenseitigen Enden der zueinander fluchtenden Achswellen angeordnet. Bei den Achswellen kann es sich um angetriebene Achswellen einer Antriebsachse oder um nicht angetriebene Achswellen einer Laufachse handeln.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass im achsinnenseitigen Endbereich der ersten Achswelle ein Bremsaktuator der Betriebsbremse und im achsinnenseitigen Endbereich der zweiten Achswelle ein Bremsaktuator der Feststellbremse vorgesehen ist, wobei sich die Stator-Rotor-Anordnung axial zwischen den Bremsaktuatoren befindet. Diese Bauweise, bei der die Bremsaktuatoren der Feststellbremse und der Betriebsbremse gewissermaßen um die Stator-Rotor-Anordnung herum angeordnet sind, diese also einschließen, benötigt nicht nur wenig Bauraum, sondern ermöglicht es auch, sowohl aus Richtung der ersten Achswelle als auch aus Richtung der zweiten Achswelle axiale Bremskräfte zu erzeugen und auf die Stator-Rotor-Anordnung zu übertragen.
  • Die Feststellbremse weist mit Vorteil ein Bremsgehäuse auf, das mit einem Spulenkörper und einer Federeinrichtung versehen ist, die mit einer axial beweglichen, zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung vorgesehenen Ankerscheibe in Wirkverbindung steht. Im stromlosen Zustand übt die Ankerscheibe durch die Wirkung der Federkraft eine die Stator-Rotor-Anordnung in Schließstellung beaufschlagende Axialkraft aus. Um die Feststellbremse zu lösen, wird der Spulenkörper von Strom durchflossen und dadurch eine der Federkraft entgegengerichtet wirksame Magnetkraft erzeugt, mit der die Stator-Rotor-Anordnung in eine Öffnungsstellung geschaltet wird, in der die Bremsrotoren frei drehen können.
  • Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Betriebsbremse einen hydraulisch beaufschlagbaren, von der ersten Achswelle zentrisch durchsetzten Bremskolben aufweist, der zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung vorgesehen ist. Sobald der Bremskolben mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird, entsteht eine in Axialrichtung auf die Stator-Rotor-Anordnung einwirkende Schließkraft, mit der ein mit der erfindungsgemäßen Achse ausgestattetes Fahrzeug bei gelöster Feststellbremse dosiert abgebremst werden kann.
  • Im Hinblick auf eine möglichst geringe Anzahl von Bauteilen und eine kompakte Bauweise ist eine Ausgestaltung der Erfindung günstig, gemäß der die Stator-Rotor-Anordnung an einer achswellennahen Seite des ersten Bremsrotors einen ersten Bremsstator, an einer achswellennahen Seite des zweiten Bremsrotors einen zweiten Bremsstator und axial zwischen den Bremsrotoren einen dritten Bremsstator aufweist.
  • Sofern die Ankerscheibe entgegen der Wirkung der Federeinrichtung durch eine manuelle Bremslöseeinrichtung kraftbeaufschlagbar und arretierbar ist, kann bei Ausfall der Stromversorgung die Feststellbremse gelöst und ein mit der Achse versehenes Fahrzeug bewegt werden, beispielsweise um es abzuschleppen.
  • Bei Ausführung der erfindungsgemäßen Achse als Antriebsachse können die Achswellen als Antriebswellen von zwei Fahrmotoren ausgebildet sein.
  • Gemäß einer nicht minder vorteilhaften Variante einer Antriebsachse, bei der diese als sogenannte Differentialachse ausgebildet ist, also über nur einen Fahrmotor verfügt, wird vorgeschlagen, dass die erste Achswelle als Hohlwelle eines Fahrmotors ausgebildet ist und an einem Ende mit einem Differentialgetriebe in Wirkverbindung steht und dass die zweite Achswelle mit einem der Ausgänge des Differentialgetriebes verbunden und zentrisch durch die erste Achswelle hindurchgeführt ist, wobei die Bremseinrichtung an dem zum Differentialgetriebe entgegengesetzten Ende der ersten Achswelle angeordnet ist Hierbei sind mit Vorteil in dem zum Differentialgetriebe entgegengesetzten Endbereich der ersten Achswelle ein Bremsaktuator der Betriebsbremse und axial daran anschließend die Stator-Rotor-Anordnung und ein Bremsaktuator der Feststellbremse angeordnet.
  • Sofern die Feststellbremse ein Bremsgehäuse aufweist, das mit einem Spulenkörper und einer Federeinrichtung versehen ist, die mit einer axial beweglichen, zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung vorgesehenen Ankerscheibe in Wirkverbindung stehen, übt die Ankerscheibe – analog zu den bereits beschriebene Achsausführungen – im stromlosen Zustand durch die Wirkung der Federkraft eine die Stator-Rotor-Anordnung in Schließstellung beaufschlagende Axialkraft aus. Soll die Feststellbremse gelöst werden, wird der Spulenkörper von Strom durchflossen und dadurch eine der Federkraft entgegengerichtet wirksame Magnetkraft erzeugt, mit der die Stator-Rotor-Anordnung in eine Öffnungsstellung geschaltet wird, in der die Bremsrotoren frei drehen können.
  • Auch bei dieser Ausführung der Erfindung ist es sinnvoll, wenn die Betriebsbremse einen hydraulisch beaufschlagbaren, von der ersten Achswelle zentrisch durchsetzten Bremskolben aufweist, der zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung vorgesehen ist. Durch Druckbeaufschlagung des Bremskolbens mit hydraulischem Druck entsteht eine in Axialrichtung auf die Stator-Rotor-Anordnung einwirkende Schließkraft, mit der es möglich ist, ein mit der Achse ausgestattetes Fahrzeug bei gelöster Feststellbremse dosiert abzubremsen.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, wonach der mindestens eine, mit der ersten Achswelle gekoppelte Bremsrotor relativ zu einem achsfesten Bauteil festlegbar ist und der mindestens eine, mit der zweiten Achswelle gekoppelte Bremsrotor relativ zu einem mit der ersten Achswelle gekoppelten Bremsstatorträger festlegbar ist. Eine derartige Konstruktion besteht somit im Prinzip aus einer Bremse und einer Differentialsperre. Die Bremse blockiert im Schließzustand die erste Achswelle gegenüber einem Achsrohr oder einem achsfesten Bauteil (und daher zugleich den Eingang des Differentialgetriebes), während die Differentialsperre die zweite Achswelle relativ zur ersten Achswelle festlegt (und daher zugleich den ersten Ausgang des Differentialgetriebes blockiert). Infolgedessen ist zwangsläufig auch der zweite Ausgang des Differentialgetriebes blockiert.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
  • 1 einen Teil-Längsschnitt durch den Mittelbereich einer als zweimotorige Antriebsachse ausgebildeten Achse gemäß der Erfindung und
  • 2 einen Teil-Längsschnitt durch einen Achsmittelkörper einer als Differentialachse ausgebildeten Achse gemäß der Erfindung.
  • In die Achse der 1 sind zwei elektrische Fahrmotoren 1, 2 integriert, insbesondere Drehstrom-Motoren, deren Antriebswellen eine erste Achswelle 3 und eine zweite Achswelle 4 bilden. Die beiden Achswellen 3, 4 sind zueinander fluchtend axial hintereinander angeordnet und enden achsinnenseitig in einem in Achsmitte oder annähernd in Achsmitte angeordnetem Gehäusebereich 5, in dem sich eine Bremseinrichtung mit einer Stator-Rotor-Anordnung 6 befindet, die sowohl einer hydraulischen Betriebsbremse 7 als auch einer Feststellbremse 8 zugeordnet ist.
  • Die gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung 6 besteht aus einem mit der ersten Achswelle 3 drehstarr, aber axial beweglichen ersten Bremsrotor 6a, einem mit der zweiten Achswelle 4 drehstarr, aber axial beweglichen zweiten Bremsrotor 6b, einem ersten Bremsstator 6c an einer achswellennahen Seite des ersten Bremsrotors 6a, einem zweiten Bremsstator 6d an einer achswellennahen Seite des zweiten Bremsrotors 6b und einem axial zwischen den Bremsrotoren 6a, 6b befindlichen dritten Bremsstator 6e. Die Bremsstatoren 6c, 6d und 6e sind drehstarr, aber axial beweglich in dem Gehäusebereich 5 der Achse gehaltert.
  • Im achsinnenseitigen Endbereich der ersten Achswelle 3 ist ein als Bremskolben 7a ausgebildeter Bremsaktuator der Betriebsbremse 7 und im achsinnenseitigen Endbereich der zweiten Achswelle 4 ein als Ankerscheibe 8a ausgebildeter Bremsaktuator der Feststellbremse 8 angeordnet. Die Stator-Rotor-Anordnung 6 befindet sich axial zwischen den beiden Bremsaktuatoren.
  • Gegen die als Bremsaktuator der Feststellbremse 8 wirksame Ankerscheibe 8a liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine als Druckfeder ausgebildete Federeinrichtung 9 an, durch die sich die zweite Achswelle 4 hindurch erstreckt und die innerhalb eines Bremsgehäuses 10 angeordnet ist, das mit einem Spulenkörper 11 versehen ist. Die Ankerscheibe 8a ist relativ zum Bremsgehäuse 10 mittels einer Passschraube 12 geführt, die zugleich der Vormontage der Feststellbremse 8 dient (es sind verteilt über den Umfang des Bremsgehäuses mehrere Passschrauben vorgesehen). Durch einen in das Bremsgehäuse 10 eingearbeiteten Kanal 13 kann ein Wellendichtring des in der Figur rechten Fahrmotors 2 mit Schmieröl versorgt werden.
  • Die somit als elektromagnetisch betätigbare Federspeicherbremse ausgebildete Feststellbremse 8 befindet sich im stromlosen Zustand in Schließstellung, in der die Ankerscheibe 8a unter der Wirkung der Federeinrichtung 9 die Bremsrotoren und Bremsstatoren der Stator-Rotor-Anordnung 6 aufeinanderpresst.
  • Zum Fahren wird durch einen in den Spulenkörper 11 eingeleiteten Stromimpuls eine Magnetkraft erzeugt und dadurch die Ankerscheibe 8a entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 9 kraftaufbeaufschlagt. Dadurch kommen die Bremsrotoren 6a und 6b frei und können sich drehen. Nach dem Anheben („Lüften”) der Ankerscheibe 8a genügt ein gegenüber dem Stromimpuls geringerer Haltestrom, um die Ankerscheibe 8a in der angezogenen Stellung verharren zu lassen. Der Leistungsbedarf des Spulenkörpers 11 ist dabei geringer.
  • Der hydraulisch beaufschlagbare und von der ersten Achswelle 3 zentrisch durchsetzte Bremskolben 7a ist mit O-Ringen 14 abgedichtet. Im Fahrbetrieb wird die Betriebsbremse 7 durch Druckaufbau vor dem Bremskolben 7a hydraulisch in Schließstellung bewegt. Je nach Druck, der auf den Bremskolben 7a einwirkt, kann ein mit der Achse ausgerüstetes Fahrzeug gesteuert und somit dosiert abgebremst werden. Liegt kein Druck an, dann wird der Bremskolben 7a durch die Kraft einer Feder 15 zurückgestellt. Die Feder 15 ist durch eine Passschraube 16 vorgespannt, die zugleich als Montagehilfe dient (es sind verteilt über den Umfang des Bremskolbens mehrere Federn und Schrauben vorgesehen). Zur Versorgung des Bremskolbens 7a mit Bremsdruck befindet sich im Gehäusebereich 9 ein Bremsdruckanschluss 17.
  • Der Bremsdruck kann z. B. mittels eines Geberzylinders durch Fußkraft erzeugt werden. Es ist jedoch auch möglich, den Bremskolben 7a durch Druck aus einem im Fahrzeug vorhandenen Hydrauliksystem zu beaufschlagen, beispielsweise durch Druck aus einem Hub- und Lenkhydrauliksystem eines Gabelstaplers. Hierbei wird von der Bedienperson ein Bremsventil gesteuert, um den hydraulischen Bremsdruck und damit die durch die Stator-Rotor-Anordnung 6 erzeugte Bremskraft zu dosieren.
  • Bei Ausfall der Stromversorgung wirkt die Feststellbremse 8 als Notbremse. In diesem Fall wird die Ankerscheibe 8a nicht länger von einer Magnetkraft gelüftet und beaufschlagt deshalb unter der Wirkung der Federeinrichtung 9 die Stator-Rotor-Anordnung 6 mit einer axialen Bremskraft. Die Feststellbremse 8 wird somit geschlossen.
  • Um auch bei Stromausfall die Feststellbremse 8 lösen zu können, beispielsweise um das mit Achse ausgerüstetes Fahrzeug abzuschleppen, wird ein von außerhalb der Achse betätigbares Klemmstück 18 gegen die Ankerscheibe 8a gedrückt, z. B. durch eine in der Figur nicht dargestellte Schraube. Zu diesem Zweck sind am Klemmstück 18 und der Ankerscheibe 8a Abschrägungen A angeformt. Beim Aufbringen einer in Radialrichtung zur Achse gerichteten Kraft durch eine Schraube auf das als Bremslöseeinrichtung dienende Klemmstück 18 wird die Ankerscheibe 8a entgegen der Kraft der Federeinrichtung 9 nach in der Figur rechts bewegt und dadurch die Stator-Rotor-Anordnung 6 entspannt. Für eine sichere Funktion ist es zweckmäßig, über den Umfang verteilt mindestens zwei derartige Klemmstücke vorzusehen.
  • Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Achse als Differentialachse ausgeführt, die nur einen einzigen Fahrmotor 19 aufweist. Bauteile, die funktionell den bereits im Zusammenhand mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 beschriebenen Bauteilen entsprechen, sind mit unveränderten Bezugszeichen versehen.
  • Die als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle des Fahrmotors 19 entspricht somit der ersten Achswelle 3. Die erste Achswelle 3 ist mit dem Eingang eines axial benachbart zum Fahrmotor 19 angeordneten Differentialgetriebes 20 verbunden. Die zweite Achswelle 4 ist mit einem der Ausgänge des Differentialgetriebes 20 verbunden und zentrisch durch die erste Achswelle 3 hindurchgeführt.
  • Die Bremseinrichtung befindet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem zum Differentialgetriebe 20 entgegengesetzten Ende der ersten Achswelle 3 und verfügt – analog zur Ausführung gemäß 1 – über einen im Endbereich der ersten Achswelle 3 angeordneten, als hydraulisch beaufschlagbarer Bremskolben 7a ausgebildeten Bremsaktuator der Betriebsbremse 7 und axial daran anschließend über eine Stator-Rotor-Anordnung 6 und einen Bremsaktuator der Feststellbremse 8. Die Feststellbremse 8 weist ein Bremsgehäuse 10 auf, das mit einem Spulenkörper 11 und einer Federeinrichtung 9 versehen ist, die mit einer axial beweglichen, zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung 6 vorgesehenen Ankerscheibe 8a in Wirkverbindung stehen und somit den Bremsaktuator der Feststellbremse 8 bilden.
  • Die Bremsrotoren und Bremsstatoren der Rotor-Stator-Anordnung 6 können – wie dargestellt – als Lamellen ausgebildet sein oder als relativ dicke Scheibenelemente (wie in 1). Unabhängig davon sind der/die mit der ersten Achswelle 3 gekoppelten) Bremsrotor(en) 6a relativ zu einem achsfesten Bauteil (hier: einem Achsmittelkörper 21) festlegbar und der/die mit der zweiten Achswelle 4 gekoppelte(n) Bremsrotoren) 6b relativ zu einem mit der ersten Achswelle 3 gekoppelten Bremsstatorträger 22 festlegbar.
  • Somit besteht die Bremseinrichtung im Prinzip aus einer Bremse, bei der die erste Achswelle 3 gegen ein drehstarres Gehäuse abgebremst werden, und einer gleichzeitig wirksamen Differentialsperre, die durch Blockieren von zwei der drei drehbaren Komponenten des Differentialgetriebes 20 wie ein Gesperre wirkt. Zusammen mit dem Festlegen der ersten Achswelle 3 gegenüber dem Achsmittelkörper 21 wird der Eingang des Differentialgetriebes 20 blockiert. Zugleich wird die zweite Achswelle 4 relativ zur ersten Achswelle 3 festgelegt und daher der erste Ausgang des Differentialgetriebes 20 relativ zu dessen Eingang blockiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19648979 B4 [0002]

Claims (13)

  1. Achse, insbesondere Antriebsachse, mit einer ersten Achswelle, einer dazu koaxialen zweiten Achswelle und einer Bremseinrichtung, die eine hydraulisch betätigbare Betriebsbremse und eine Feststellbremse aufweist, wobei eine gemeinsame, mindestens zwei Bremsrotoren aufweisende Stator-Rotor-Anordnung vorgesehen und jeweils mindestens ein Bremsrotor mit einer der Achswellen gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse (8) als elektromagnetisch betätigbare Federspeicherbremse ausgebildet ist.
  2. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung an den achsinnenseitigen Enden der zueinander fluchtenden Achswellen (3, 4) angeordnet ist.
  3. Achse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im achsinnenseitigen Endbereich der ersten Achswelle (3) ein Bremsaktuator der Betriebsbremse (7) und im achsinnenseitigen Endbereich der zweiten Achswelle (4) ein Bremsaktuator der Feststellbremse (8) vorgesehen ist, wobei sich die Stator-Rotor-Anordnung (6) axial zwischen den Bremsaktuatoren befindet.
  4. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse (8) ein Bremsgehäuse (10) aufweist, das mit einem Spulenkörper (11) und einer Federeinrichtung (9) versehen ist, die mit einer axial beweglichen, zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung (6) vorgesehenen Ankerscheibe (8a) in Wirkverbindung steht.
  5. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbremse (7) einen hydraulisch beaufschlagbaren, von der ersten Achswelle (3) zentrisch durchsetzten Bremskolben (7a) aufweist, der zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung (6) vorgesehen ist.
  6. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stator-Rotor-Anordnung (6) an einer achswellennahen Seite des ersten Bremsrotors (6a) einen ersten Bremsstator (6c), an einer achswellennahen Seite des zweiten Bremsrotors (6b) einen zweiten Bremsstator (6d) und axial zwischen den Bremsrotoren (6a, 6b) einen dritten Bremsstator (6e) aufweist.
  7. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerscheibe (8a) entgegen der Wirkung der Federeinrichtung (9) durch eine manuelle Bremslöseeinrichtung kraftbeaufschlagbar und arretierbar ist.
  8. Achse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achswellen (3, 4) als Antriebswellen von zwei Fahrmotoren (1, 2) ausgebildet sind.
  9. Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achswelle (3) als Hohlwelle eines Fahrmotors (19) ausgebildet ist und an einem Ende mit einem Differentialgetriebe (20) in Wirkverbindung steht und dass die zweite Achswelle (4) mit einem der Ausgänge des Differentialgetriebes (20) verbunden und zentrisch durch die erste Achswelle (3) hindurchgeführt ist, wobei die Bremseinrichtung an dem zum Differentialgetriebe (20) entgegengesetzten Ende der ersten Achswelle (3) angeordnet ist.
  10. Achse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zum Differentialgetriebe (20) entgegengesetzten Endbereich der ersten Achswelle (3) ein Bremsaktuator der Betriebsbremse (7) und axial daran anschließend die Stator-Rotor-Anordnung (6) und ein Bremsaktuator der Feststellbremse (8) angeordnet sind.
  11. Achse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse ein Bremsgehäuse (10) aufweist, das mit einem Spulenkörper (11) und einer Federeinrichtung (9) versehen ist, die mit einer axial beweglichen, zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung (6) vorgesehenen Ankerscheibe (8a) in Wirkverbindung steht.
  12. Achse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsbremse einen hydraulisch beaufschlagbaren, von der ersten Achswelle (3) zentrisch durchsetzten Bremskolben (7a) aufweist, der zum Eingriff mit der Stator-Rotor-Anordnung (6) vorgesehen ist.
  13. Achse nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine, mit der ersten Achswelle (3) gekoppelte Bremsrotor (6a) relativ zu einem achsfesten Bauteil festlegbar ist und der mindestens eine, mit der zweiten Achswelle (4) gekoppelte Bremsrotor (6b) relativ zu einem mit der ersten Achswelle (3) gekoppelten Bremsstatorträger (22) festlegbar ist.
DE102012015389A 2011-09-13 2012-08-03 Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst Pending DE102012015389A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012015389A DE102012015389A1 (de) 2011-09-13 2012-08-03 Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011113252 2011-09-13
DE102011113252.3 2011-09-13
DE102012015389A DE102012015389A1 (de) 2011-09-13 2012-08-03 Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012015389A1 true DE102012015389A1 (de) 2013-03-14

Family

ID=47740237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012015389A Pending DE102012015389A1 (de) 2011-09-13 2012-08-03 Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012015389A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013203401A1 (de) * 2013-02-28 2014-08-28 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse
DE102014105607A1 (de) 2014-04-22 2015-10-22 Linde Material Handling Gmbh Bremseinrichtung mit einer elektromagnetisch lösbaren Feststellbremse und einer hydraulischen Betriebsbremse
DE102016201271A1 (de) 2016-01-28 2017-08-03 Jungheinrich Aktiengesellschaft Bremssystem für Achse
EP3242050A1 (de) * 2016-05-03 2017-11-08 Linde Material Handling GmbH Achse einer mobilen arbeitsmaschine mit einer als feststellbremse und als hydraulisch betätigbaren betriebsbremse ausgebildeten bremseinrichtung
DE102018212784A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Jungheinrich Aktiengesellschaft Achse mit nachjustierbarem Bremssystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648979B4 (de) 1996-11-26 2009-08-06 Linde Material Handling Gmbh Antriebsachse

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19648979B4 (de) 1996-11-26 2009-08-06 Linde Material Handling Gmbh Antriebsachse

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013203401A1 (de) * 2013-02-28 2014-08-28 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsachse
DE102014105607A1 (de) 2014-04-22 2015-10-22 Linde Material Handling Gmbh Bremseinrichtung mit einer elektromagnetisch lösbaren Feststellbremse und einer hydraulischen Betriebsbremse
DE102016201271A1 (de) 2016-01-28 2017-08-03 Jungheinrich Aktiengesellschaft Bremssystem für Achse
EP3242050A1 (de) * 2016-05-03 2017-11-08 Linde Material Handling GmbH Achse einer mobilen arbeitsmaschine mit einer als feststellbremse und als hydraulisch betätigbaren betriebsbremse ausgebildeten bremseinrichtung
DE102018212784A1 (de) * 2018-07-31 2020-02-06 Jungheinrich Aktiengesellschaft Achse mit nachjustierbarem Bremssystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012210571A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus
WO2005124198A1 (de) Aktuatorvorrichtung zum betätigen eines verriegelungsmechanismus
DE102012015389A1 (de) Achse mit einer Bremseinrichtung, die eine Betriebsbremse, eine Feststellbremse und eine gemeinsame Stator-Rotor-Anordnung umfasst
DE102007032779A1 (de) Verriegelungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Verriegelungssystems
DE102014105607A1 (de) Bremseinrichtung mit einer elektromagnetisch lösbaren Feststellbremse und einer hydraulischen Betriebsbremse
DE102015214287A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen einer Parksperreneinrichtung
EP1082551B1 (de) Aktuatorenbaugruppe für eine fahrzeugbremse und fahrzeugbremse mit einer derartigen aktuatorenbaugruppe
EP2944528B1 (de) Bremsvorrichtung für fahrzeug sowie fahrzeug
DE2814200C2 (de) Federkraftbremse mit Elektromagnetlüftung
DE102016201271A1 (de) Bremssystem für Achse
EP3853090B1 (de) Verfahren zum bestimmen von auslegungsparametern einer elektromechanischen bremse sowie elektromechanische bremse
WO2005090816A1 (de) Federbetätigte feststell-bremsvorrichtung
DE102012106534A1 (de) Bremseinrichtung, insbesondere Lamellenbremse, mit einem axial beweglichen Bremskolben
DE102021100202B3 (de) Brake-by-wire-Bremssystem eines Fahrzeug, Verwendung und Fahrzeug mit einem Brake-by-wire-Bremssystem
WO2015043711A1 (de) Ventilanordnung
DE102016213560A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Betätigung einer Parksperre eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges
DE102012020765A1 (de) Elektromagnetisch betätigte Bremse
DE102021101647A1 (de) Bremseinrichtung
EP3242050B1 (de) Achse einer mobilen arbeitsmaschine mit einer als feststellbremse und als hydraulisch betätigbaren betriebsbremse ausgebildeten bremseinrichtung
DE202006000469U1 (de) Bremse mit elektromagnetischer Lüftung
EP3139060A1 (de) Kombinierte kupplungs- und bremsvorrichtung, verwendung einer kupplungs- und bremsvorrichtung und verfahren zur betätigung einer kupplungs- und bremsvorrichtung
DE102015010495A1 (de) Bremseinrichtung für eine im unbestätigten Zustand eingefallene Bremse und entsprechende Aktoreinrichtung zum Lüften der Bremse
EP3513090B1 (de) Stelleinheit für trommelbremsen
DE112016001012T5 (de) Bremsvorrichtung für eine Achse eines elektrischen Fahrzeugs
DE19941936C2 (de) Elektrischer Bremsaktor

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

R012 Request for examination validly filed