-
Die Erfindung betrifft eine Achsträgereinheit für ein Mikromobil und ein Achsmodul für ein Mikromobil.
-
Derartige Mikromobile sind Fahrzeuge in Form von niederflurigen Kleinstfahrzeugen, z.B. angetriebene Skateboards, Kickboards, Tretroller und dergleichen. Derartige Mikromobile benötigen zu deren Antrieb einen Motor, üblicherweise einen Elektromotor.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nutzbarkeit von Mikromobilen zu verbessern.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Achsträgereinheit gemäß Patentanspruch 1 für ein Mikromobil. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
-
Die Achsträgereinheit enthält einen Achsträger. Der Achsträger ist insbesondere ein einstückiges Bauteil. Der Achsträger weist zwei Aufnahmen auf. Die Aufnahmen verlaufen entlang einer Radachse des Achsträgers. Jede der Aufnahmen dient zur Montage eines Rades. Die Aufnahme kann hierbei insbesondere ein Achsende sein, auf welchem ein Rad aufsetzbar ist. Die Aufnahme kann jedoch auch eine Aufnahme für eine vom Achsträger separate Achse sein, auf welcher das Rad aufzusetzen ist. Die Aufnahme ist dann beispielsweise eine Gewindebohrung für eine separate Zylinderschraube, die dann eine Achse für das Rad bildet. Die Achse gehört dann nicht zum Achsträger, der Achsträger weist lediglich die entsprechende Aufnahme für die Achse auf. Ein entsprechendes Rad kann insbesondere eine Rolle, beispielsweise eine kugelgelagerte Rolle sein, wie Sie zum Beispiel bei Skateboards, Kickboards, Cityrollern usw. üblich ist. Die Achsträgereinheit enthält einen Motorträger. Der Motorträger ist an einem ersten Tragabschnitt des Achsträgers befestigt. Der Motor dient zum Antrieb mindestens eines der Räder. Der Motor ist am Motorträger befestigbar. Der Achsträger weist einen zweiten Tragabschnitt auf. Dieser dient zur Montage einer Bremsanordnung. Die Bremsanordnung dient zur Abbremsung mindestens eines der Räder. Die Bremsanordnung umfasst hierbei insbesondere einen Bremsenträger und eine eigentliche Bremse. Der Bremsenträger stellt die mechanische Halterung bzw. mechanische Verbindung zwischen Bremse und Achsträger her. Die Bremsanordnung wirkt dabei direkt oder indirekt auf das Rad ein. Bei der direkten Einwirkung wird das Rad unmittelbar durch Anlage eines Bremselements, beispielsweise eines Bremsklotzes oder einer Bremsbacke gebremst. Bei der indirekten Bremsung wird ein mit dem Rad zumindest in Bremswirkrichtung gekoppeltes Element gebremst, zum Beispiel eine Bremsscheibe.
-
Die erfindungsgemäße Achsträgereinheit eignet sich insbesondere für den Einsatz als Hinterachse für ein Mikromobil, da dort dann eine Antriebs- und Bremsfunktion für das Mikromobil realisiert ist. Gemäß der Erfindung ergibt sich neben dem Motorantrieb auch die Möglichkeit, das Mikromobil gezielt mit Hilfe der Bremsanordnung abzubremsen. So wird die Handhabbarkeit bzw. Nutzbarkeit des Mikromobils erhöht. Durch die Integration sowohl des Motors als auch der Bremsanordnung bzw. deren jeweilige Befestigung an den beiden Tragabschnitten des Achsträgers ergibt sich eine besonders kompakte und integrierte Ausführungsform von Achsträger, Motor und Bremsanordnung.
-
Die Bremsanordnung bewirkt eine Bremsung des Rades insbesondere durch Druck parallel zur Radachse auf ein Objekt, beispielsweise unmittelbar auf das Rad oder eine mit dem Rad verbundene Bremsscheibe, ist also eine Friktionsbremse. Die Bremsanordnung ist insbesondere eine herkömmliche Felgenbremse. Gegenstand der Erfindung ist dann insbesondere die Verwendung einer entsprechenden Felgenbremse zusammen mit der erfindungsgemäßen Achsträgereinheit. Eine derartige Felgenbremse ist insbesondere hydraulische Einheiten einer Fahrradbremse. Die Funktion wird dadurch erfüllt, dass im Gegensatz zum Fahrrad, bei dem die Bremsbeläge zueinander zeigen, hier die Bremsbeläge um 180° gedreht eingebaut werden und auf die Rolleninnenflanke oder eine Innenflanke eines besagten Bremselements, z.B. einer Bremsscheibe drücken.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Tragabschnitt ein Formabschnitt. Der Motorträger weist einen Passabschnitt auf. Der Motorträger ist mit dem Passabschnitt formschlüssig am ersten Tragabschnitt angebracht. Der Formschluss erfolgt derart, dass die Montage des Motorträgers am Achsträger bezüglich der Radachse drehfest ist. Eine Verdrehung des Motorträgers am Achsträger bezüglich der Radachse ist also durch Formschluss verhindert. Alternativ oder zusätzlich ist auch der zweite Tragabschnitt ein Formabschnitt mit den oben genannten sinngemäßen Eigenschaften. Die Bremsanordnung weist dann also wieder einen entsprechenden Passabschnitt auf, welcher formschlüssig am Tragabschnitt anbringbar ist, um den Tragabschnitt bezüglich der Radachse drehfest am zweiten Tragabschnitt anzubringen usw. Insbesondere sind die entsprechenden Formabschnitte bezüglich der Radachse unrund. Bezüglich der Bremsanordnung bezieht sich der Entwurf des Achsträgers und der Bremsanordnung auf eine bestimmungsgemäße Bremsanordnung, welche bestimmungsgemäß mit dem Achsträger zu verwenden ist. Die Bremsanordnung, insbesondere die Form des Passabschnittes an der Bremsanordnung ist dann bekannt. Bremsanordnung und Achsträger sind aufeinander abgestimmt. Für den Fall, dass die Bremsanordnung einen Bremsenträger und eine Bremse aufweist, ist der Passabschnitt insbesondere am Bremsenträger angeordnet. Somit wird der Bremsenträger drehfest formschlüssig am Achsträger angebracht. Die Bremse kann dann fest am Bremsenträger angeordnet werden. So ist auch diese drehfest zum Achsträger installiert.
-
Hierdurch ergibt sich eine sichere Lagerung von Motor und Bremsanordnung im Bezug auf die Radachse, sodass insbesondere durch Antriebs- und Bremskräfte hier keine Verdrehung bezüglich der Radachse stattfinden kann.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform dient der zweite Tragabschnitt zur Montage eines ersten Teils der Bremsanordnung. Der erste Teil der Bremsanordnung ist dabei auf einer ersten Seite des Motorträgers positionierbar. Der Motorträger weist eine Durchbrechung auf. Die Durchbrechung ist von der Bremsanordnung durchsetzbar. Durchsetzt die Bremsanordnung dann den Motorträger, ergibt sich ein zweiter Teil der Bremsanordnung, der auf einer zweiten Seite des Motorträgers liegt, wobei die zweite Seite der ersten Seite bezüglich des Motorträgers gegenüberliegt. Der zweite Teil der Bremsanordnung wirkt dann auf der zweiten Seite des Motorträgers bremsend auf das Rad ein. Dank der Durchbrechung ist es also möglich, die Bremsanordnung zwar auf einer Seite des Motorträgers am Achsträger zu befestigen, nämlich am zweiten Tragabschnitt; dennoch kann die Bremsanordnung auf der gegenüberliegenden Seite des Motorträgers bremsend auf das Rad einwirken. So kann eine besonders platzsparende Bauweise des Achsträgers mit Bremsanordnung erreicht werden.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Motorträger mindestens zwei Langlöcher auf. Die Langlöcher dienen zur Befestigung des Motors am Motorträger, wobei der Motor entlang der Langlöcher - insbesondere entlang einer Geraden - relativ zum Motorträger verschiebbar ist. Die Verschiebung erfolgt hierbei insbesondere auf die Radachse zu oder von dieser weg. Die Langlöcher sind dabei parallel zu einer Verbindungslinie zwischen der Motorachse und der Radachse ausgerichtet. Insbesondere weist der Motorträger mindestens drei Langlöcher oder genau drei Langlöcher auf. Hierdurch kann mit minimalem Aufwand eine bereits sichere Montage des Motors am Motorträger erfolgen. Bezüglich der Motorachse bezieht sich die Erfindung auf einen bestimmungsgemäß mit dem Achsträger zu verwendenden Motor, dessen Lageort der Achse bei montiertem Motor relativ zum Achsträger bekannt ist. Mit anderen Worten ist der Achsträger auf bestimmungsgemäße Motoren ausgelegt. Der Montageort der Motoren und somit der Lageort der Motorachsen für alle Verschiebepositionen entlang der Langlöcher ist dann bekannt. Durch die Parallelführung kann eine besonders einfache Verschiebung des Motors - zum Beispiel bei der Verwendung eines Riemenantriebs - gewährleistet werden, um die Riemenspannung besonders gut einstellen zu können.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Achsträger ein „Hanger“ einer Skateboard-Achsanordnung. „Hanger“ ist hierbei ein Begriff in englischer Sprache und bezeichnet ein „Hängeteil“. Eine handelsübliche Skateboard-Achsanordnung weist eine Grundplatte mit sogenanntem „King-Pin“ und ein darauf aufgenommenes (zweiteiliges) Gummi- bzw. Elastomerlager (Bushings) auf. Der Hanger wird einerseits zwischen den beiden Teilen des Elastomerlagers gehalten. Die Skateboard-Achsanordnung weist auch ein Pivotlager mit einer Pivotaufnahme (pivot cap/cup) an der Grundplatte auf. Dieses dient zur Aufnahme eines Pivotpins am Hanger als weiterem Teil des Pivotlagers, wodurch der Hanger seine zweite Lagerung erfährt. So lässt sich die erfindungsgemäße Achsträgereinheit in sämtlichen herkömmlichen Skateboards bzw. Skateboard-Achsanordnungen einsetzen, um diese mit einer Kombination aus Antrieb und Bremse ausrüsten zu können. Insbesondere ist der Achsträger ein Hanger einer Skateboard-Hinterachsanordnung.
-
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist ein Pivotpin am Achsträger entlang einer Pivotachse eines Pivotlagers verstellbar ausgeführt. Pivotpin und Pivotaufnahme (cap/cup) befinden sich hierbei auf einer sogenannten Pivotachse des Pivotlagers bzw. des Hangers. Durch diese Möglichkeit lässt sich die Achsträgereinheit bzw. der Hanger durch Längenanpassung zwischen Radachse und Spitze bzw. Kopf oder Ende des Pivotpins auch in verschiedenen Grundplatten-Konfigurationen bekannter Skateboard-Achsanordnungen einsetzen bzw. lassen sich Bewegungsgeometrien in der Skateboard-Achsanordnung einstellen oder anpassen.
-
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch eine Achsträgereinheit in ihren Ausführungsformen, welche die Bremsanordnung und/oder die Räder und/oder den Motor enthält.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Achsmodul gemäß Patentanspruch 7 für eine Mikromobil. Das Achsmodul und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Achsträger erläutert.
-
Das Achsmodul enthält eine erfindungsgemäße Achsträgereinheit und die genannte Bremsanordnung und die an den Aufnahmen montierten Räder.
-
Da die Bremsanordnung fester Bestandteil des Achsmoduls ist, kann diese geometrisch besonders gut und passend an den Achsträger angepasst sein, insbesondere in Bezug auf die Anordnung bezüglich der Durchbrechung im Motorträger und die Ausführungsformen bezüglich eines parallel zur Radachse verschiebbaren Schubelements.
-
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch ein Achsmodul, welches zusätzlich den genannten Motor enthält. So kann auch der Motor und der Achsträger bzw. die Achsträgereinheit besonders gut aufeinander abgestimmt werden, insbesondere in Bezug auf Anordnung und Ausführung der Langlöcher.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Bremsanordnung ein Schubelement, welches die Bremsung bewirkt. Das Schubelement ist dabei parallel zur Radachse verschiebbar. Das Schubelement bewirkt die Bremsung insbesondere dadurch, dass das Schubelement reibend an einem zu bremsenden Element angreift, beispielsweise unmittelbar am Rad oder an einer mit dem Rad verbundenen Bremsscheibe. Das Schubelement ist insbesondere ein Bremsklotz oder eine Bremsbacke, gegebenenfalls zusammen mit einem Tragelement, zum Beispiel einem Halter oder einer Fassung für den entsprechenden Bremsklotz oder die Bremsbacke. Ein entsprechender Bremssattel zur Führung des Schubelements ist dann zum Beispiel Teil des ersten Teils der Bremsanordnung. Das Schubelement ist relativ zum Bremssattel bewegbar. Insbesondere in Verbindung mit der oben genannten Ausführungsform ist die Durchbrechung von dem Schubelement der Bremsanordnung durchsetzbar. So befinden sich insbesondere Halterung und Bremssattel der Bremsanordnung dann auf der ersten Seite des Motorträgers. Der bewegliche Bremsklotz bzw. Bremsbacke durchragt dann die Durchbrechung im Motorträger und greift auf dessen zweiter Seite an das zu bremsende Rad bzw. eine entsprechende Bremsscheibe oder ähnliches an.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Achsmodul ein Bremselement, welches mit dem Rad gekoppelt ist und zusammen mit dem Rad konzentrisch zur Radachse gelagert ist. Die Bremsanordnung greift bremsend an dem Bremselement an. Somit ergibt sich eine indirekte Bremsung des Rades. Die Bremsanordnung bremst zunächst das Bremselement. Durch eine Kopplung mit dem Rad zumindest in Bremswirkrichtung ist die Bremskraft auf das Rad übertragbar, sodass indirekt auch das Rad abgebremst wird. Hierbei kann beispielsweise ein Freilauf zwischen Bremselement und Rad entgegen der Bremswirk(dreh)richtung vorhanden sein. Das Bremselement ist insbesondere eine Bremsscheibe. Alternativ greift die Bremsanordnung direkt bremsend am Rad an. Insbesondere greift die Bremsanordnung parallel zur Radachse an der Innenflanke des Rades und/oder an einer Seiten- bzw. Innenflanke des Bremselements an.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Achsmodul ein Übersetzungsgetriebe. Das Übersetzungsgetriebe weist ein Übersetzungsrad auf, welches mit dem Rad - insbesondere starr und/oder direkt - bewegungsgekoppelt ist und insbesondere konzentrisch zur Radachse gelagert ist. Die Kopplung erfolgt hierbei dann nicht starr, sondern lediglich in einer Antriebsrichtung, wenn der Antrieb des Rades nur in einer Richtung gewünscht ist. Somit lassen sich verschiedene Übersetzungen zwischen Motor und Rad, das heißt beispielsweise bei gleichem Motor verschiedene Endgeschwindigkeiten und Drehmomente am Rad einstellen.
-
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Übersetzungsrad das oben genannte Bremselement. In diesem Fall ist die Kopplung zwischen Rad und Bremselement dann starr, da in beiden Drehrichtungen sowohl eine Antriebskraftübertragung als auch eine Bremskraftübertragung zwischen Übersetzungsrad und Rad gewünscht ist, sodass beide Drehrichtungen starr zwischen Rad und Übersetzungsrad gekoppelt sein müssen.
-
Das Übersetzungsgetriebe ist insbesondere ein Riemenantrieb oder Kettenantrieb oder Seilzugantrieb oder Zahnradgetriebe. Das Übersetzungsrad ist dann beispielsweise eine Riemen-/Seilzugscheibe oder ein Zahnrad, welches insbesondere als Bremselement ausgebildet ist und somit eine Doppelfunktion als Übertragungselement für den Antrieb als auch als „Bremsscheibe“ erfüllt.
-
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform weist das Übersetzungsgetriebe eine Radpaarung auf, welche die Übersetzung im Übersetzungsgetriebe bestimmt. Mindestens ein Rad ist hierbei auf der Motorachse und mindestens ein Rad auf der Radachse angeordnet. Insbesondere sind genau zwei Räder vorhanden. Die Langlöcher der oben genannten Ausführungsform besitzen dann eine Länge, die eine ausreichende Verstelllänge bei der Verwendung verschiedener Radpaarungen erlaubt. Somit sind also verschiedene Zahnradpaarungen oder Riemenradpaarungen unter der Verwendung des gleichen Riemens erlaubt. Der Riemen ist hierbei ein glatter Riemen, ein Seil oder ein Zahnriemen oder ähnliches. Somit können unterschiedliche Radpaarungen bzw. Übersetzungen am Achsmodul realisiert werden, ohne dass der Riemen getauscht werden muss.
-
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere auch ein Achsmodul mit entsprechenden Radpaarsätzen, die jeweils zusammen genommen einen jeweiligen Radpaarsatz im Übersetzungsgetriebe liefern. Die Langlöcher sind dann auf die verfügbaren Radpaarsätze oder Riemenradsätze angepasst. Insbesondere sind dies verschiedene Riemenradpaare mit gleichen, vor allem gleich langen Riemen oder demselben Riemen.
-
Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen, wobei in diesem Zusammenhang als „Erfindung“ auch Ausführungsformen der Erfindung genannt sind, die Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass z.B. aus dem Patent
US 6,659,480 B1 oder aus der
DE-OS 27 23 154 A1 eine Bremseinrichtung für ein Skateboard bekannt ist. Des Weiteren sind elektrisch angetriebene Skateboards z.B. von den Firmen „Boosted“ („Boosted Board“, https://boostedboards.com/) oder „Enertion“ („complete electric skateboard“, http://www.enertionboards.com/) bekannt.
-
Eine Idee der Erfindung ist die Integration mehrerer Funktionen (Bremsenaufnahme, Motorhalterung, Einstellung der Riemenspannung) auf kleinen Raum und die Reduktion von Bauraum, eine Gewichtsoptimierung, eine Reduktion von Komplexität und eine Beibehaltung von Bewegungsfreiheit. An der Hinterachse sollen dabei mehrere Funktionselemente integriert werden. Der „Hanger“ (Teil der klassischen Skateboard-Achseinheit) fungiert neben der Aufnahme von Zylinderschrauben, die als Achse der Rollen dienen, zur Aufnahme des Motorhalters. Weiterhin sind die Bremsen im bzw. am Hanger integriert. Die Bremsen wirken durch eine Aussparung (Durchbrechung) im Motorhalter auf die Innenflanke eines - insbesondere „großen“ - (Antriebs-)Zahnrads.
-
Mittels Langlöchern am Motorhalter können durch Verschiebung der Motoren die Zahnriemen gespannt werden. Weiterhin sind optional am Halter zwei Gewindebohrungen vorgesehen, welche zur Befestigung eines Riemenschutzes dienen. Eine optionale Motorschutzhülle (umhüllt beide Motoren) dient dazu, die Motoren parallel zur Einstellung der Zahnriemenspannung zu verschieben. Weiterhin werden die Motoren dadurch vor Verschmutzung aus der Umwelt geschützt.
-
Ein Gedanke der Erfindung ist es, die Funktionselemente der Motorhalterung, die Aufnahme der Bremsen sowie die Verstellung der Riemenspannung unter Leichtbaubedingungen auf kleinem Bauraum zu realisieren. Der Hanger ist so konstruiert, dass er als Aufnahme für die Bremsen und gleichzeitig zur Befestigung des Motorhalters dient. Die Anordnung der Bremseinheit sowie der Aufbau der Hinterachse mit Motorhalterung erfolgt unter Beibehaltung des Bauraums und der zugehörigen Bewegungsfreiheitsgrade. Es erfolgt eine Auslegung auf geringes Gewicht und eine Integration von Funktionen auf engem Raum: Durchführung der Bremse durch den Motorhalter, senkrecht dazu stehende Spannungseinrichtung, Integration der Bremsscheibe an das Rad.
-
Er erfolgt eine Auslegung der Spannungseinrichtung derart, dass unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse mittels Riemenradpaarungen möglich sind, ohne Motorhalter und Zahnriemen austauschen oder adaptieren zu müssen.
-
Gemäß der Erfindung (Optionen)
- - ergibt sich eine Achse mit gleichem Gewicht aber mehr Funktionen,
- - drücken gleiche Bremsen auf Innenflanken von Zahnrädern,
- - ist am Motorhalter die Bremsbacke durch den Motorhalter durchgeführt,
- - kann durch Langlöcher am Motorhalter der Zahnriemen durch Verschiebung des Motors gespannt werden,
- -- verlaufen die Langlöcher parallel zur Spannrichtung, was somit zu einer Minimierung von Reibungskräften und Querkräften auf die Verschraubung führt,
- - sind die Langlöcher lang genug, um damit unterschiedliche Zahnräder/Riemenpaarungen zu spannen,
- - gibt es Bohrungen am Motorhalter (oben u. unten) für eine Abdeckung / einen Schutz des Riemens,
- - dient eine Motorschutzhülle neben dem Schutz vor Verschmutzung auch der parallelen Spannung der beiden Riemen im Falle zweier Antriebe,
- - existiert ein über ein Gewinde einstellbarer Pivot (Pivotpin) für die Verwendung unterschiedlicher Baseplates.
-
Gemäß der Erfindung ergibt sich ein Achsmodul mit elektrischer Antriebseinheit und Friktionsbremse, mit mindestens einem (insbesondere zwei) Elektromotoren, Motorhalter, Übersetzungsgetriebe (insbesondere Riementrieb mit unterschiedlicher Riemenradpaarung), Bremsnehmerzylinder mit Bremsbelägen, Bremsscheiben und einer handelsüblichen Skateboardaufhängung (Skateboard-Achsanordnung). Gemäß der Erfindung erfolgt eine Neukonstruktion des Aufhängungsbauteils „Hanger“. Dieser ist so gestaltet, dass nun mehrere Funktionen in einem Bauteil integriert werden können.
-
Bei gleicher Bauteilmasse verfügt der erfindungsgemäße Hanger insbesondere über Befestigungselemente für eine Serienfelgenbremse, z.B. aus dem Fahrradbereich. Weiterhin ist am Hanger eine Aufnahme für den Motorhalter vorgesehen, welcher über einen Durchbruch für den Bremsbelag verfügt und somit eine kompakte Bauweise ermöglicht. Der Elektromotor selbst wird über Langlöcher im Motorhalter verschiebbar und mit mindestens drei Schrauben fixierbar montiert. Genau diese Langlöcher sind so angeordnet dass die Verschieberichtung parallel zur gedachten Verbindungslinie der Mittelpunkte beider Riemenradscheiben (also Motorritzel und Riemenrad an der Rolle) verläuft. Somit kann die optimale Riemenspannung eingestellt werden. Der Verschiebeweg ist so dimensioniert, dass mehrere Riemenradpaarungen mit nur einer Riemenlänge möglich sind.
-
Die Lagerung des Hangers erfolgt wie bei einer Standard-Skateboardachse (Skateboard-Achsanordnung) über Elastomerlager (Bushings) und einen fest mit dem Hanger verbundenen Pivot. Um die Achse allerdings an verschiedene Baseplates anzupassen und evtl. die Lagerabstände zu verändern/einzustellen ist der Pivot hier mit einem Feingewinde in den Hanger geschraubt. Durch Heraus-/Hereindrehen vergrößert bzw. verkleinert sich somit der Lagerabstand.
-
Gemäß der Erfindung ergibt sich unter anderem eine Realisierung einer Achse für niederflurige Fahrzeuge mit Integration von Bremse und Motorhalterung bzw. ein Antriebs- und Bremsmodul für jedwedes niederflurige Fahrzeug.
-
Die Erfindung findet Verwendung bei Fahrzeugen, die im Bereich der Nanomobilität angeordnet sind. Gemäß der Erfindung erfolgt die Integration von einer bzw. mehreren Antriebseinheiten, die Integration von Friktionsbremsen bei gleichzeitiger Gewährleistung der Lenk- und Neigebewegung wie bei Skateboard-ähnlichen Fahrzeugen notwendig, die Durchführung einer Bremse durch die Motorhalterung (Durchbrechung im Motorhalter) sowie die Realisierung einer Einstelleinrichtung für die Spannung bei Verwendung eines Riemenantriebs.
-
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:
- 1 ein Mikromobil in Rückansicht,
- 2 den Achsträger aus 1 im Detail,
- 3 den Motorträger aus 1 im Detail,
- 4 eine Seitenansicht des Mikromobils aus 1 in Richtung des Pfeils IV,
- 5 eine Schrägansicht des Mikromobils aus 1,
- 6 das Pivotlager des Mikromobils mit verstellbarem Pivotpin im Detail.
-
Die 1, 4 und 5 zeigen in einer geraden Rückansicht, einer Seitenansicht und einer schrägen Rückansicht einen Ausschnitt aus einem Mikromobil 2, hier einem elektrisch angetriebenen und abbremsbaren Skateboard, nämlich dessen hinteren Teil mit Hinterachsanordnung und hinteren Rädern 4 in Form von Rollen. Das Mikromobil 2 enthält eine Standartskateboard- (Hinter-) Achsanordnung 6, die in üblicher, nicht näher erläuterter Weise, eine an einem Trittbrett 8 des Mikromobils befestigte Grundplatte 10, und eine, über ein Elastomer- und ein Pivotlager beweglich an der Grundplatte 10 gelagerte Achsträgereinheit 13 enthält.
-
Die Achsträgereinheit 13 enthält einen Achsträger 12 für das Mikromobil 2, der in 2 separat dargestellt ist. Der Achsträger 12 ist also ein sogenannter „Hanger“ der Skateboard-Achsanordnung 6. Der Achsträger 12 weist zwei Aufnahmen 14a,b, hier Gewindebohrungen zur Montage der Räder 4 vermittels nicht näher erläuterter Achsbolzen auf. Die Aufnahmen 14a,b verlaufen entlang einer Radachse 16. Die Achsträgereinheit 13 enthält auch einen Motorträger 18, welcher separat in 3 dargestellt ist. Der Motorträger 18 ist an einem ersten Tragabschnitt 20 des Achsträgers 12 montiert, der durch drei plane Seitenflächen bzw. Anlageflächen des Achsträgers 12 gebildet ist. Ein Motor 22 zum Antrieb des Rades 4 ist an dem Motorträger 18 befestigt.
-
Der Achsträger 12 weist einen zweiten Tragabschnitt 24 auf, hier eine plane Anlagefläche, an dem eine Bremsanordnung 26 befestigt ist. Die Bremsanordnung 26 dient zur Abbremsung des Rades 4. Der erste Tragabschnitt 20 (dreiflächig, jeweils planflächig) und der zweite Tragabschnitt 24 (planflächig) sind Formabschnitte, an denen sowohl der Motorträger 18 als auch die Bremsanordnung 26 mit einem jeweiligen Passabschnitt 28 - hier Planflächen - formschlüssig und bezüglich der Radachse 16 drehfest angebracht sind. Der Passabschnitt 28 des Motorträgers 18 ist gemäß 3 durch drei einander zugewandte Innenflächen gebildet. Der Passabschnitt 28 der Bremsanordnung 26 ist in den Figuren nicht erkennbar, da dieser verdeckt an der Planfläche bzw. dem zweiten Tragabschnitt 24 anliegt; dieser stellt ebenfalls eine Planfläche dar.
-
Der zweite Tragabschnitt 24 dient zur Montage eines ersten Teils 30a der Bremsanordnung 26, der auf einer ersten Seite des Motorträgers 18 positioniert ist. In den 1, 3 und 5 ist dies jeweils die in Richtung der Radachse 6 rechts vom Motorträger 18 liegende Seite. Der Motorträger 18 weist eine Durchbrechung 32 auf, die von der Bremsanordnung 26 durchsetzt ist. Aufgrund dieser Durchsetzung ragt ein zweiter Teil 30b der Bremsanordnung 26 auf die zweite der ersten gegenüberliegenden Seite des Motorträgers 18 hindurch bzw. liegt auf dieser Seite. Dies ist die in den 1, 3 und 5 jeweils bezüglich der Radachse 6 links vom Motorträger 18 liegende Seite. Dieser zweite Teil 30b der Bremsanordnung 26 wirkt (bei einem Bremsvorgang) bremsend auf das Rad 4 ein. Für das in 5 auch gezeigte „rechte“ Hinterrad sind die Seitenverhältnisse umgekehrt, das heißt der erste Teil 30a liegt links, der zweite Teil 30b liegt rechts des „rechten“ Motorträgers 18 bzw. dessen parallel zur Fahrtrichtung senkrecht verlaufenden Wandabschnittes. Im Beispiel bewirkt derjenige Teil der Bremsanordnung 26, welcher die Durchbrechung 32 durchragt, die eigentliche Bremsung durch ein Schubelement 34, hier einen Bremsklotz, der parallel zur Radachse 16 verschiebbar ist.
-
Der Motorträger 18 weist vier Langlöcher 36 auf, die zur Befestigung des Motors 22 am Motorträger 18 dienen. Die Langlöcher 36 verlaufen parallel zu einer Verbindungslinie zwischen einer Motorachse 38 und der Radachse 16.
-
6 zeigt einen Pivotpin 40 und eine Pivotachse 42 des Pivotlagers einer alternativen Skateboard-Achsanordnung 6. Der Übersichtlichkeit halber sind Motorträger 18, Bremsanordnung 26 und Übersetzungsgetriebe 46 nicht gezeichnet. Das Pivotlager ist durch eine Pivotaufnahme (Pivot cup/cap, nicht näher dargestellt) in der Grundplatte 10 gebildet, in der der Pivotpin 40 drehbar gelagert ist. Der Pivotpin 40 ist bezüglich des Achsträgers 12 verstellbar, hier durch ein Schraubgewinde. Das verstellbare Pivotlager bzw. der verstellbare Pivotpin 40 dient dazu, eventuell Lagerabstände zu verändern oder einzustellen. Der Pivotpin 40 ist mit einem Feingewinde in den Achsträger 12 (Hanger) geschraubt. Durch Heraus- oder Hereindrehen (um die Pivotachse 42) vergrößert bzw. verkleinert sich somit der Lagerabstand. Hierdurch kann also der Abstand der Spitze bzw. des Freiendes des Pivotpins 40 zur Radachse 16 verlängert oder verkürzt werden.
-
Die Achsträgereinheit 13 zusammen mit der Bremsanordnung 26 und den Rädern 4 bildet ein Achsmodul 44 für das Mikromobil 2. Das Achsmodul 44 enthält außerdem ein Übersetzungsgetriebe 46, hier einen Riementrieb, mit einem Motorritzel 48 und einem Übersetzungsrad 50, das mit dem Rad 4 starr gekoppelt ist und konzentrisch zur Radachse 16 gelagert ist und mit einem Antriebsriemen 54. Das Übersetzungsrad 50 dient zur Übertragung der Motorkraft auf das Rad 4 und ist im Beispiel eine Riemenscheibe. Eine dem Motorträger 18 zugewandte Seitenfläche oder Innenfläche des Übersetzungsrades 50 bildet ein Bremselement 52, an welchem das Schubelement 34 in Form des Bremsklotzes durch Druck in Richtung der Radachse 16 zum Rad 4 hin (also in den 1 und 5 in Richtung von rechts nach links hin) angreift. Das Bremselement 52 bildet damit eine Bremsscheibe zum Angriff der Bremsanordnung 26.
-
Das Motorritzel 48 und das Übersetzungsrad 50 bilden eine Radpaarung 56. Die Radpaarung 56 ist gegen alternative Radpaarungen 56 austauschbar, welche unterschiedliche Größen bzw. Durchmesser von Motorritzeln 48 und Übersetzungsrädern 50 aufweisen. Die Langlöcher 36 sind dabei so dimensioniert, dass für sämtliche bestimmungsgemäß an der Skateboard-Achsanordnung 6 zu verwendende Radpaarungen (z.B. Auswahl aus einem verfügbaren Satz von Radpaarungen 56) Antriebsriemen 54 mit der gleichen Riemenlänge oder derselbe Antriebsriemen 54 verwendet werden können, wobei die Langlöcher 36 ausreichend Spielraum zur Verstellung Motors 22 bieten, damit der Antriebsriemen 54 immer ordnungsgemäß gespannt werden kann.
-
Die Schubelemente 34 in Form der Bremsklötze oder auch Bremsbeläge weisen also gemäß 5 bezüglich ihrer jeweiligen Wirkrichtung (Andruckrichtung an das Übersetzungsrad 50 bzw. Bremselement 52 voneinander weg, drücken also auf die Riemenrad-Innenflächen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 2
- Mikromobil
- 4
- Rad
- 6
- Achsanordnung
- 8
- Trittbrett
- 10
- Grundplatte
- 12
- Achsträger
- 13
- Achsträgereinheit
- 14a,b
- Aufnahme
- 16
- Radachse
- 18
- Motorträger
- 20
- Tragabschnitt (erster)
- 22
- Motor
- 24
- Tragabschnitt (zweiter)
- 26
- Bremsanordnung
- 28
- Passabschnitt
- 30a,b
- Teil (der Bremsanordnung)'
- 32
- Durchbrechung
- 34
- Schubelement
- 36
- Langloch
- 38
- Motorachse
- 40
- Pivotpin
- 42
- Pivotachse
- 44
- Achsmodul
- 46
- Übersetzungsgetriebe
- 48
- Motorritzel
- 50
- Übersetzungsrad
- 52
- Bremselement
- 54
- Antriebsriemen
- 56
- Radpaarung
-
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
-
- US 6659480 B1 [0027]
- DE 2723154 A1 [0027]
