DE102017207067A1

DE102017207067A1 - Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung

Info

Publication number: DE102017207067A1
Application number: DE102017207067.6A
Authority: DE
Inventors: Haluk Yoeruer; Bertram Schillinger; Joerg Baur; Thomas Lux; Thomas Schroeder; Ester Ruprecht; Barbara Bruns
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere einer Smartwheelvorrichtung, mit zumindest einem Radgrundkörper (10a-m) und mit zumindest einer zumindest teilweise in dem Radgrundkörper (10a-m) angeordneten Antriebseinheit (12a-m), insbesondere Elektromotoreinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, zumindest eine Bremseinheit (14a-m) zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers (10a-m) aufweist, die zumindest teilweise an dem Radgrundkörper (10a-m) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung vorgeschlagen worden, welche mittels einer externen Bremseinheit eines Systems, an dem es montiert ist, abbremsbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere einer Smartwheelvorrichtung, mit zumindest einem Radgrundkörper und mit zumindest einer zumindest teilweise in dem Radgrundkörper angeordneten Antriebseinheit, insbesondere einer Elektromotoreinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, zumindest eine Bremseinheit zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers aufweist, die zumindest teilweise an, vorzugsweise zumindest teilweise in oder bevorzugt vollständig in dem Radgrundkörper angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine Bremsung einer Rotationsbewegung der Radvorrichtung unabhängig von einem externen System und/oder einem Fahrzeug an dem die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, angeordnet ist, ermöglicht werden, wodurch insbesondere eine hohe Flexibilität erreicht werden kann. Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, kann vorteilhaft mit einer großen Zahl verschiedener externer Systeme und/oder Fahrzeuge kombiniert werden. Zudem kann eine an dem Radgrundkörper angeordnete Bremseinheit eine vorteilhafte, kompakte Bauweise ermöglichen, wodurch vorteilhaft Bauraum eingespart werden kann. Außerdem können vorteilhaft Materialaufwand und Materialkosten eingespart werden. Zudem kann vorteilhaft eine direkte Bremskraftübertragung, insbesondere auf zumindest ein bewegliches Teil des Radgrundkörpers und/oder zumindest ein innerhalb des Radgrundkörpers angeordnetes Teil, wie beispielsweise zumindest ein Teil der Antriebseinheit, ermöglicht werden. Es kann vorteilhaft ein niedriger Wartungsaufwand erreicht werden, da beispielsweise eine defekte elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung vorteilhaft frei von zusätzlichem Arbeitsaufwand durch eine Demontage einer externen Bremseinheit austauschbar ist.
Vorzugsweise umfasst eine „Smartwheelvorrichtung“ wenigstens einen Teil der Komponenten eines Smartwheels. Insbesondere kann die Smartwheelvorrichtung das komplette Smartwheel umfassen. Unter einem „Smartwheel“ soll insbesondere ein Rad mit elektrischen Antriebskomponenten, vorzugsweise mit Sensorkomponenten und mit Datenschnittstellenkomponenten, welche zu einer Implementierung zumindest einer Systemfunktionalität beitragen, verstanden werden. Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung eines Vortriebs des Smartwheels zumindest teilweise selbsttätig, insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einem Signal einer Sensorkomponente.
Unter einem „Radgrundkörper“ soll insbesondere eine Baueinheit verstanden werden, welche ein Rad zumindest teilweise ausbildet und/oder ein Rad zumindest teilweise umschließt. Insbesondere kann der Radgrundkörper vorteilhaft zumindest teilweise eine Schutzhülle zu einem Fernhalten von Verschmutzungen und/oder von Fremdkörpern, welche beispielsweise ein Blockieren von beweglichen Bauteilen der Radvorrichtung verursachen können, von einem Inneren des Radgrundkörpers insbesondere von sensible, beispielsweise schmutz- und/oder feuchtigkeitsempfindliche Bauteile der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, ausbilden. Zudem kann insbesondere der Radgrundkörper vorteilhaft einen Bauraum und/oder eine Aufnahme für weitere Bauteile der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, ausbilden. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, zumindest teilweise in dem Radgrundkörper angeordnet. Insbesondere ist eine Energiespeichereinheit der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, zu einer Versorgung zumindest eines Teils der Antriebseinheit mit insbesondere elektrischer Energie, zumindest teilweise in dem Radgrundkörper angeordnet. Alternativ kann die Energiespeichereinheit zumindest teilweise außerhalb des Radgrundkörpers angeordnet sein, wie beispielsweise in einer Anbindungseinheit der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung. Insbesondere ist eine Recheneinheit der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, zu einer Steuerung und/oder Regelung zumindest einer Funktion der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, zumindest teilweise in dem Radgrundkörper angeordnet. Alternativ kann die Recheneinheit zumindest teilweise außerhalb des Radgrundkörpers angeordnet sein. Es ist insbesondere vorstellbar, dass die Recheneinheit mittels der Bremseinheit, insbesondere selbsttätig, eine maximale Rotationsgeschwindigkeit der Rotationsbewegung des Radgrundkörpers reguliert. Insbesondere weist der Radgrundkörper zumindest eine Radlauffläche und/oder zumindest einen Reifen mit zumindest einer Radlauffläche auf. Insbesondere weist der Radgrundkörper zumindest eine Radfelge auf. Vorzugsweise weist die Radfelge zumindest eine Auflagefläche für zumindest einen Reifen auf.
Die Antriebseinheit, insbesondere die Elektromotoreinheit, umfasst vorzugsweise zumindest einen Elektromotor. Der Elektromotor ist bevorzugt von einem Gleichstrommotor, von einem elektrisch kommutierten Gleichstrommotor oder einem Drehstrommotor gebildet. Zudem ist vorstellbar, dass die Antriebseinheit zumindest ein Getriebe zu einer Drehmomentvariation zumindest einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers aufweist.
Unter einer „Rotationsgeschwindigkeit“ soll insbesondere eine Winkelgeschwindigkeit verstanden werden, welche insbesondere angibt, wie schnell sich ein Winkel mit der Zeit um eine Achse ändert. Unter einer „Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit“ soll eine insbesondere obere Grenze der Rotationsgeschwindigkeit verstanden werden. Vorzugsweise ist die obere Grenze, insbesondere mittels der Recheneinheit bestimmbar und/oder veränderbar. Insbesondere kann die obere Grenze einen Wertebereich umfassen, welcher den Wert null, insbesondere einen Stillstand der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, einschließt. Insbesondere wird eine Bremskraft mittels der Bremseinheit zumindest teilweise, insbesondere zum Großteil, durch einen Kraftschluss erzeugt. Insbesondere erzeugt die zumindest eine Bremseinheit zumindest eine Bremskraft, welche vorzugsweise einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers entgegenwirkt. Es ist vorstellbar, dass die Bremskraft zumindest teilweise als eine Reibungskraft, insbesondere eine Reibungskraft einer äußeren und/oder einer inneren Reibung, und/oder als eine elektromagnetische Kraft ausgebildet ist. Vorteilhaft erzeugt die zumindest eine Bremseinheit zumindest einen Reibschluss, beispielsweise mit einer Motorwelle der Antriebseinheit, mit einer, insbesondere an dem Radgrundkörper angeordneten, Bremsscheibe der Bremseinheit, mit einem, insbesondere inneren und/oder äußeren, Teil des Radgrundkörpers und/oder mit einem weiteren Bauteil der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, beispielsweise mit einem Teil einer Anbindungseinheit der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung. Zur Erzeugung des Reibschlusses kann vorteilhaft zumindest ein Reibschlussbremselement der Bremseinheit, insbesondere in Richtung einer Oberfläche eines Teils der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, dessen Rotationsbewegung mittels der Bremseinheit gebremst wird, insbesondere mittels einer Reibschlusserzeugungseinheit der Bremseinheit, insbesondere axial und/oder radial zu einer Rotationsachse einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers, bewegt werden. Vorzugsweise umfasst die Reibschlusserzeugungseinheit zumindest einen Motor, insbesondere einen Linearmotor, zumindest einen Elektromagnet, zumindest ein Formgedächtnismaterial, zumindest ein Piezoelement, zumindest eine Feder und/oder zumindest ein manuell durch einen Benutzer bewegbares Element. Insbesondere wird die Bremskraft mittels der Bremseinheit zumindest teilweise, insbesondere zum Großteil, durch einen Formschluss erzeugt. Vorteilhaft erzeugt die zumindest eine Bremseinheit zumindest einen Formschluss mit der Motorwelle, mit einem, insbesondere inneren und/oder äußeren Teil des Radgrundkörpers und/oder mit einem weiteren Bauteil der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, beispielsweise mit einem Teil der Anbindungseinheit. Zur Erzeugung des Formschlusses kann vorteilhaft zumindest ein Formschlussbremselement der Bremseinheit, insbesondere in Richtung einer Oberfläche eines Teils der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, dessen Rotationsbewegung mittels der Bremseinheit gebremst wird, insbesondere mittels einer Formschlusserzeugungseinheit der Bremseinheit, insbesondere axial und/oder radial zu einer Rotationsachse einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers, bewegt werden. Vorzugsweise umfasst die Formschlusserzeugungseinheit zumindest einen Motor, insbesondere einen Linearmotor, zumindest einen Elektromagnet, zumindest ein Formgedächtnismaterial, zumindest ein Piezoelement, zumindest eine Feder und/oder zumindest ein manuell durch einen Benutzer bewegbares Element. Vorteilhaft kann ein Formschluss zu einem Verlangsamen einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers und/oder zu einem Unterbinden einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers, beispielsweise durch ein Blockieren, insbesondere mittels eines Blockierelements der Bremseinheit, führen. Zudem ist vorstellbar, dass die Bremskraft durch die Bremseinheit berührungslos, beispielsweise mittels elektromagnetischer Wellen und/oder mittels elektromagnetischer Felder, übertragbar ist. Insbesondere kann die Bremseinheit vorteilhaft eine Wirbelstrombremse umfassen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest teilweise an, vorzugsweise in oder bevorzugt vollständig in der Antriebseinheit angeordnet ist. Es ist denkbar, dass die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe in einer alternativen Ausgestaltung unabhängig von einer an dem Radgrundkörper angeordneten Bremseinheit ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, in der alternativen Ausgestaltung, insbesondere in der unabhängig von der an dem Radgrundkörper angeordneten Bremseinheit ausgebildeten Ausgestaltung, zumindest den Radgrundkörper und zumindest die zumindest teilweise in dem Radgrundkörper angeordnete Antriebseinheit, insbesondere die Elektromotoreinheit, wobei die Bremseinheit zumindest teilweise an der Antriebseinheit angeordnet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive Bremsung erreicht werden. Vorteilhaft kann eine Bremskraft auf ein Bauteil der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, einwirken, welches ein kleines Drehmoment, vorzugsweise ein kleinstes aller wirkverbundenen Drehmomente der zu bremsenden Rotationsbewegung aufweist, wodurch vorteilhaft eine aufzubringende Bremskraft gering gehalten werden kann. Dadurch kann vorteilhaft ein Energieaufwand bei einem Bremsvorgang und/oder ein Verschleiß zumindest eines Teils der Bremseinheit gering gehalten werden. Es kann vorteilhaft eine kompakte Bauweise ermöglicht werden. Es ist insbesondere vorstellbar, dass die Bremseinheit eine elektromotorische Bremse, eine Widerstandsbremse und/oder eine Hysteresebremse umfasst. Die elektromotorische Bremse kann beispielsweise bei einer Bremsung einen Kurzschluss, insbesondere der Phasen des Elektromotors, insbesondere in einem stromlosen Zustand, erzeugen und/oder den Elektromotor in einem Generatorbetrieb betreiben. Insbesondere ist es vorstellbar, dass die elektromotorische Bremse eine erzeugte Bremsenergie insbesondere mittels einer Rekuperation in einen Energiespeicher der Antriebseinheit einspeist.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die elektromotorische Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, zumindest eine Anbindungseinheit zu einer Verbindung des Radgrundkörpers mit einer externen Einheit aufweist, wobei die Bremseinheit zumindest teilweise an oder vorzugsweise zumindest teilweise in der Anbindungseinheit angeordnet ist. Es ist denkbar, dass die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe in einer alternativen Ausgestaltung unabhängig von einer an dem Radgrundkörper angeordneten Bremseinheit ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, in der alternativen Ausgestaltung, insbesondere in der unabhängig von der an dem Radgrundkörper angeordneten Bremseinheit ausgebildeten Ausgestaltung, zumindest den Radgrundkörper und zumindest die Anbindungseinheit, wobei die Bremseinheit zumindest teilweise an der Anbindungseinheit angeordnet ist. Die „externe Einheit“ kann insbesondere als zumindest ein Teil eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Möbelwagens, eines Einkaufswagens, eines Kinderwagens, eines Servierwagens, einer Schubkarre und/oder eines Hubwagens ausgebildet sein. Durch ein zumindest teilweises Anordnen der Bremseinheit an die Anbindungseinheit kann vorteilhaft eine einfache Bedienbarkeit erreicht werden, beispielsweise durch einen einfach erreichbaren Hebel und/oder Schalter an der Anbindungseinheit. Zudem kann vorteilhaft ein einfaches dauerhaftes Blockieren einer Rotationsbewegung der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, beispielsweise durch zumindest das Blockierelement, ermöglicht werden. Das Blockierelement kann insbesondere als ein, um eine Drehachse schwenkbarer oder entlang zumindest einer Richtung beweglicher Bolzen, welcher, insbesondere zur Realisierung einer Blockierung, in zumindest eine Ausnehmung des Radgrundkörpers eingreift, ausgebildet sein. Zudem ist vorstellbar, dass das Blockierelement als zumindest ein beweglich an der Anbindungseinheit gelagerter Unterlegkeil zu einem Blockieren zumindest eines Teils der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, gegen ein Wegrollen ausgebildet ist. Außerdem ist vorstellbar, dass insbesondere durch das Blockierelement ein Aufbocken des Radgrundkörpers, insbesondere der Radlauffläche des Radgrundkörpers bewirkt werden kann. Unter einem „Aufbocken“ soll insbesondere ein Lösen eines Kontakts der Radlauffläche mit einem, die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, umgebenden Terrain verstanden werden. Vorzugsweise weist die Bremseinheit zumindest einen Motor, zumindest einen Elektromagnet, zumindest ein Formgedächtnismaterial, zumindest ein Piezoelement, zumindest eine Feder und/oder zumindest ein manuell durch einen Benutzer bewegbares Element insbesondere zu einer Aktivierung und/oder Deaktivierung der Blockierung und/oder des Aufbockens durch das Blockierelement auf.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest ein Fliehkraftbremselement umfasst, das in Abhängigkeit von zumindest einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers bewegbar ist. Insbesondere aktiviert und/oder deaktiviert das Fliehkraftbremselement eine Bremsung, insbesondere bei einem Überschreiten und/oder einem Unterschreiten einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit. Insbesondere ist die vorgegebene Geschwindigkeit durch einen Benutzer einstellbar und/oder verstellbar. Insbesondere ist das Fliehkraftbremselement in den Radgrundkörper integriert. Insbesondere mittels einer Aktivierung einer Bremsung bei einem Überschreiten einer Rotationsgeschwindigkeit, kann vorteilhaft eine Rotationsgeschwindigkeit, insbesondere nach oben, begrenzt werden. Vorteilhaft ist eine maximale Rotationsgeschwindigkeit vorgebbar und/oder einstellbar. Es kann vorteilhaft ein „Wegrollen“ eines geschobenen Fahrzeugs, welches die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, aufweist, unterbunden werden, wodurch vorteilhaft eine hohe Bedienersicherheit erreicht werden kann. Außerdem kann durch eine Begrenzung der maximal möglichen Fahrgeschwindigkeit eine hohe allgemeine Sicherheit, insbesondere für einen Benutzer und/oder für weitere sich in der Nähe der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, befindliche Personen und/oder Gegenstände erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein hoher Bedienerkomfort erreicht werden, beispielsweise kann vorteilhaft durch eine konstante Bremsung bei einem Bergabschieben eine Zugbelastung auf einen Bediener gering gehalten werden. Insbesondere mittels einer Aktivierung einer Bremsung bei einem Unterschreiten einer Rotationsgeschwindigkeit kann vorteilhaft ein ungewolltes Verschieben eines Fahrzeugs, welches die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, aufweist, durch eine leichte Kraftaufwendung, beispielsweise durch ein Anstoßen unterbunden werden. Außerdem kann vorteilhaft ein „Wegrollen“ eines auf einem abschüssigen Terrain stehenden Fahrzeugs, welches die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, aufweist, vermieden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest eine Feststellbremse umfasst. Unter einer „Feststellbremse“ soll insbesondere eine Bremse verstanden werden, die zumindest ein Rad, insbesondere eines Fahrzeugs oder eines Flugzeugs, dauerhaft blockiert. Dadurch kann vorteilhaft ein ungewolltes Verschieben eines Fahrzeugs, welches die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, aufweist, durch eine leichte Kraftaufwendung, beispielsweise durch ein Anstoßen, unterbunden werden. Außerdem kann vorteilhaft ein „Wegrollen“ eines auf einem abschüssigen Terrain stehenden Fahrzeugs, welches die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, aufweist, vermieden werden. Eine Feststellbremse kann insbesondere zu einer Blockierung zumindest eines Teils der Antriebseinheit, vorzugsweise der Motorwelle, als eine Schlingfederbremse, als eine Scheibenbremse, als ein Bremsrad und/oder als eine Blockierung zumindest eines Teils des Radgrundkörpers, insbesondere mittels Formschluss und/oder Reibschluss, ausgebildet sein. Eine Feststellbremse kann insbesondere als eine offene Bremse, welche in einem Grundzustand keine Bremskraft erzeugt und insbesondere zu einer Blockierung eines Rads bei einer Aktivierung geschlossen wird und/oder als eine geschlossene Bremse, welche in einem Grundzustand eine Bremskraft, insbesondere mittels einer Blockierung, erzeugt und insbesondere zur Ermöglichung einer Rotationsbewegung eines Rads geöffnet wird, ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Feststellbremse zumindest einen Motor, zumindest einen Elektromagnet, zumindest ein Formgedächtnismaterial, zumindest ein Piezoelement, zumindest eine Feder und/oder zumindest ein manuell durch einen Benutzer bewegbares Element insbesondere zu einer Aktivierung und/oder Deaktivierung der Feststellbremse, auf.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Bremseinheit, insbesondere zumindest ein Brems- und/oder Blockierelement, aus einem Formgedächtnismetall, insbesondere aus einer Formgedächtnislegierung, ausgebildet ist. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache elektrische Ansteuerbarkeit des zumindest einen Brems- und/oder Blockierelements ermöglicht werden, wodurch vorteilhaft eine niedrige Komplexität erreicht werden kann.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest eine Schlingfederbremse umfasst. Vorteilhaft kann dadurch ein vorteilhaftes Abbremsen von Drehbewegungen ermöglicht werden. Vorteilhaft kann dadurch eine Bremskraft auf einen großen Bereich einer Welle, insbesondere der Motorwelle und/oder einer Abtriebswelle des Getriebes, verteilt werden, wodurch vorteilhaft eine Materialbelastung und/oder ein Materialverschleiß gering gehalten werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit eine elektrorheologische und/oder eine magentorheologische Flüssigkeit umfasst. Dadurch kann vorteilhaft eine Bremseinheit frei von zusätzlichen mechanischen, beweglichen Teilen sein, wodurch vorteilhaft ein Wartungsaufwand gering gehalten werden kann. Insbesondere ist vorstellbar, dass die elektrorheologische und/oder die magentorheologische Flüssigkeit an zumindest einem, an zumindest ein bewegliches Teil der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, angrenzenden Spalt angrenzt und/oder das zumindest ein Spalt, welcher an zumindest einem beweglichen Teil der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere der Smartwheelvorrichtung, angrenzt mit der elektrorheologischen und/oder die magentorheologischen Flüssigkeit aufgefüllt ist. Insbesondere in Abhängigkeit von einem elektrischen Feld ist zumindest eine Eigenschaft, insbesondere eine Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit, änderbar. Insbesondere in Abhängigkeit von einem magnetischen Feld ist zumindest eine Eigenschaft, insbesondere eine Viskosität der magnetorheologischen Flüssigkeit, änderbar. Insbesondere bei einer Erhöhung der Viskosität der elektrorheologischen und/oder der magentorheologischen Flüssigkeit vergrößert sich die insbesondere durch das bewegliche Teil erzeugte innere Reibung der elektrorheologischen und/oder der magentorheologischen Flüssigkeit, wodurch sich insbesondere eine Rotationseigenschaft des Radgrundkörpers verändert. Insbesondere verringert sich eine Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers bei einer Erhöhung der Viskosität der elektrorheologischen und/oder der magentorheologischen Flüssigkeit. Insbesondere ist die Viskosität der elektrorheologischen Flüssigkeit im feldfreien Zustand höher als im elektrischen Feld. Insbesondere ist die Viskosität der magentorheologischen Flüssigkeit im feldfreien Zustand höher als im magnetischen Feld. Insbesondere weist die Antriebseinheit eine Abschirmeinheit zu einer Abschirmung aller in der Antriebseinheit erzeugten Magnetfelder auf, wodurch vorteilhaft eine Beeinflussung der magnetorheologischen Flüssigkeit durch in der Antriebseinheit erzeugte Magnetfelder unterbunden werden kann. Insbesondere weist das Getriebe der Antriebseinheit eine Kapselung zu einer Abdichtung aller Getriebeelemente des Getriebes auf, wodurch vorteilhaft ein Eindringen der elektrorheologischen und/oder magnetorheologischen Flüssigkeit in das Getriebe unterbunden werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremseinheit zumindest ein Bremsrad zumindest zu einer Aufbringung zumindest eines Gegendrehmoments aufweist, welches einem Drehmoment zumindest eines rotierenden Teils des Radgrundkörpers zumindest teilweise entgegenwirkt. Dadurch kann vorteilhaft eine effektive Bremsung erreicht werden. Insbesondere erfolgt die Aufbringung des Gegendrehmoments mittels eines Kraftschlusses. Vorzugsweise weist die Bremseinheit zumindest einen Motor, zumindest einen Elektromagnet, zumindest ein Formgedächtnismaterial, zumindest ein Piezoelement, zumindest eine Feder und/oder zumindest ein manuell durch einen Benutzer bewegbares Element, insbesondere zu einer Aktivierung und/oder Deaktivierung des Bremsrads, auf.
Außerdem wird ein Fahrzeug mit einer elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere einer Smartwheelvorrichtung, vorgeschlagen.
Die erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, und/oder das erfindungsgemäße Fahrzeug sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere die Smartwheelvorrichtung, und/oder das erfindungsgemäße Fahrzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind 13 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 ein Fahrzeug mit einer elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer Bremseinheit,
3 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer alternativen Bremseinheit,
4a eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer weiteren alternativen Bremseinheit,
4b eine schematische seitliche Außenansicht der weiteren alternativen elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung,
5a eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer ersten weiteren alternativen Bremseinheit,
5b eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
6 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer weiteren alternativen Bremseinheit,
7 eine schematische Ansicht eines Schnitts durch eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung mit einer weiteren alternativen Bremseinheit,
8 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
9 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
10 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
11 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
12 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit,
13 eine schematische seitliche Außenansicht der weiteren alternativen elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung mit der weiteren alternativen Bremseinheit und
14 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Bremseinheit.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt ein Fahrzeug 28a mit vier elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtungen und mit einer Transportplatte 82a. Die elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtungen sind auf einer Unterseite der Transportplatte 82a angeordnet. Jede elektromotorische Radvorrichtung ist als ein Smartwheel ausgebildet. Jede elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist einem Radgrundkörper 10a auf.
Der Radgrundkörper 10a weist eine Radfelge 32a auf. Die Radfelge 32a bildet eine Kontaktfläche für einen Laufbelag 112a aus. Der Laufbelag 112a ist hierbei aus einem Vollmaterial ausgebildet. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass der Laufbelag 112a einen Luftreifen ausbildet. Der Laufbelag 112a ist zumindest teilweise aus einem Gummimaterial ausgebildet. Der Laufbelag 112a ist insbesondere wechselbar ausgebildet. Der Laufbelag 112a ist zumindest in einem Betriebszustand permanent drehfest mit der Radfelge 32a verbunden. Der Laufbelag 112a weist eine Radlauffläche 34a auf. Die Radfelge 32a bildet zumindest teilweise eine radiale, zylinderförmige Begrenzung des Radgrundkörpers 10a aus. Alternativ kann die Radfelge 32a und der Laufbelag 112a einstückig ausgebildet sein und/oder die Radfelge 32a direkt eine Radlauffläche 34a aufweisen.
Der Radgrundkörper 10a weist eine erste Raddeckelwandung 44a und eine zweite Raddeckelwandung 46a (vgl. 2) auf. Die Raddeckelwandungen 44a, 46a bilden zumindest teilweise eine seitliche, axiale Begrenzung des Radgrundkörpers 10a aus. Die Radfelge 32a ist mit den zwei Raddeckelwandungen 44a, 46a stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Die Radfelge 32a kann hierbei mit den zwei Raddeckelwandungen 44a, 46a laserverschweißt oder reibverschweißt werden. Die Radfelge 32a kann alternativ oder zusätzlich mit den zwei Raddeckelwandungen 44a, 46a verlötet, kaltverlötet und/oder verklebt sein. Es ist in diesem Zusammenhang jedoch auch denkbar, dass die Radfelge 32a mit den zwei Raddeckelwandungen 44a, 46a formschlüssig verbunden ist, insbesondere über zumindest eine Schraube, zumindest eine Niete, zumindest einen Bolzen, zumindest eine Verzahnung. Weiterhin ist es denkbar, dass die Radfelge 32a mit den zwei Raddeckelwandungen 44a, 46a kraftschlüssig verbunden ist, insbesondere über eine Pressung.
Der Radgrundkörper 10a weist einen ersten Radachsbolzen 36a und einen zweiten Radachsbolzen 38a (vgl. 2) auf. Die Raddeckelwandungen 44a, 46a weisen jeweils eine Öffnung 114a auf (vgl. 2). Die Öffnung 114a bildet eine Aufnahme für zumindest einen der Radachsbolzen 36a, 38a aus. Die Raddeckelwandungen 44a, 46a weisen eine, in Aufstellrichtung senkrecht angeordnete, flache Außenwand 116a auf. Alternativ kann die Außenwand 116a eine sich ausgehend von der Öffnung 114a radial verjüngende Abschrägung aufweisen (vgl. 4a).
Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist eine Anbindungseinheit 16a zu einer lösbaren Verbindung des Radgrundkörpers 10a mit einer externen Einheit auf. Die Anbindungseinheit 16a weist ein Anbindungselement 120a auf. Das Anbindungselement 120a bildet eine Art Schutzabdeckung aus, welche den Radgrundkörper 10a teilweise umschließt. Die Anbindungseinheit 16a verbindet den Radgrundkörper 10a mit der Unterseite der Transportplatte 82a. Die Radachsbolzen 36a, 38a verbinden die Anbindungseinheit 16a mit dem Radgrundkörper 10a. Die Radachsbolzen 36a, 38a sind drehfest mit dem Anbindungselement 120a verbunden. Alternativ ist vorstellbar, dass zumindest einer der Radachsbolzen 36a, 38a drehfest mit zumindest einer der Raddeckelwandungen 44a, 46a verbunden ist.
2 zeigt eine schematische Zeichnung eines frontalen Schnitts durch die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung entlang einer Rotationsachse 56a. Bei einer Bewegung des Fahrzeugs 28a rotiert der Radgrundkörper 10a um die Rotationsachse 56a. Die Rotationsachse 56a verläuft durch die Schwerpunkte der Radachsbolzen 36a, 38a.
Der Radgrundkörper 10 weist zwei Lager 40a, 42a auf. Die Lager 40a, 42a sind in Vertiefungen 118a innerhalb der Öffnungen 114a angeordnet. Die Vertiefungen 118a verlaufen radial zu der Rotationsachse 56a und erstrecken sich über einen ganzen Kreisumfang. Die Lager 40a, 42a sind gegen ein Eindringen von Schmutz und/oder Feuchtigkeit abgedichtet. Die Lager 40a, 42a dienen zu einer drehbaren Lagerung des Radgrundkörpers 10a an dem Anbindungselement 120a.
Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist eine Antriebseinheit 12a auf. Die Antriebseinheit 12a weist einen Elektromotor 48a auf. Der Elektromotor 48a weist eine Motorwelle 62a auf. Die Antriebseinheit 12a weist ein Getriebe 50a auf. Die Motorwelle 62a bildet einen Eintrieb des Getriebes 50a aus. Die Antriebseinheit 12a ist in dem Radgrundkörper 10a angeordnet.
Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist eine Recheneinheit 84a auf. Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist eine Energiespeichereinheit 110a auf. Die Energiespeichereinheit 110a ist zur Speicherung elektrischer Energie vorgesehen. Die Energiespeichereinheit 110a ist zu einer Versorgung der Antriebseinheit 12a mit elektrischer Energie vorgesehen. Die Energiespeichereinheit 110a umfasst einen lithiumbasierten Akkumulator. Die Antriebseinheit 12a weist eine nicht näher gezeigte Fixierung an zumindest einem der Radachsbolzen 36a, 38a auf. Der zumindest eine Radachsbolzen 36a, 38a ist so geformt, dass er alle stehenden Teile der Antriebseinheit 12a gegen Verdrehung sichert.
Die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung weist eine Bremseinheit 14a zu einer Verringerung und/oder Begrenzung der Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10a auf. Die Bremseinheit 14a ist in dem Radgrundkörper 10a angeordnet. Die Bremseinheit 14a umfasst eine elektromotorische Bremse 70a. Die elektromotorische Bremse 70a ist als ein in einem Generatorbetrieb arbeitender Elektromotor ausgebildet. Es ist vorstellbar, dass der Elektromotor 48a bei einer Bremsung als im Generatorbetrieb arbeitender Elektromotor funktioniert. Die Bremseinheit 14a umfasst eine Wirbelstrombremse 68a. Die Bremseinheit 14a ist an der Antriebseinheit 12a angeordnet.
Die Bremseinheit 14a ist in dem Radgrundkörper 10a angeordnet. Es ist vorstellbar, dass die Bremseinheit 14a nur eine elektromotorische Bremse 70a oder nur eine Wirbelstrombremse 68a oder elektromotorische Bremse 70a und eine Wirbelstrombremse 68a umfasst.
In den 3 bis 14 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 14 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis m ersetzt
3 zeigt eine alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere eine alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10b und eine Antriebseinheit 12b, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12b ist in dem Radgrundkörper 10b angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14b zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10b. Die Bremseinheit 14b ist an der Antriebseinheit 12b angeordnet.
Die in 3 gezeigte Bremseinheit 14bumfasst eine elektrorheologische Flüssigkeit. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Bremseinheit 14b eine magentorheologische Flüssigkeit. Eine Recheneinheit 84b der Radvorrichtung steuert mittels Anlegen eines elektrischen und/oder magnetischen Felds eine Viskosität der elektrorheologischen und/oder magentorheologischen Flüssigkeit. Eine Laufeigenschaft, insbesondere ein Rotationswiderstand der elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung verändert sich in Abhängigkeit von der Viskosität der elektrorheologischen und/oder magentorheologischen Flüssigkeit.
4a zeigt eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere eine weitere alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10c und eine Antriebseinheit 12c, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12c ist in dem Radgrundkörper 10c angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14c zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10c. Die Bremseinheit 14c ist an dem Radgrundkörper 10c angeordnet.
Die in 4a gezeigte Bremseinheit 14c umfasst ein Bremselement 30c und zwei Schwenkarme 52c, 54c. Das Bremselement 30c ist zwischen den zwei Schwenkarmen 52c, 54c angeordnet. Die Schwenkarme 52c, 54c sind um eine gemeinsame Schwenkachse 58c drehbar gelagert (vgl. 4b). Eine Stellung der Schwenkarme 52c, 54c ist arretierbar. Mittels der Schwenkarme 52c, 54c ist eine Stellung des Bremselements 30c einstellbar. Die Stellung der Schwenkarme 52c, 54c kann vorteilhaft manuell einstellbar und/oder durch eine Recheneinheit 84c der Radvorrichtung verstellbar sein. Zu einer Bremsung bewegt sich das Bremselement 30c in Richtung des Radgrundkörpers 10c. Das Bremselement 30c kontaktiert bei einer Bremsung eine Radlauffläche 34c des Radgrundkörpers 10c (vgl. 4b). Der Kontakt des Bremselements 30c mit der Radlauffläche 34c erzeugt eine Bremskraft in Form einer äußeren Reibung.
5a zeigt eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere eine weitere alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10d und eine Antriebseinheit 12d, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12d ist in dem Radgrundkörper 10d angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14d zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10d. Die Radvorrichtung umfasst eine Anbindungseinheit 16d zu einer Verbindung des Radgrundkörpers 10d mit einer externen Einheit. Die Bremseinheit 14d ist an dem Radgrundkörper 10d angeordnet.
Die in 5a gezeigte Bremseinheit 14d umfasst ein Blockierelement 22d. Die Bremseinheit 14d umfasst eine Feststellbremse 20d. Die Bremseinheit 14d ist an der Anbindungseinheit 16d angeordnet. Die Bremseinheit 14d ist an einem Anbindungselement 120d einer Anbindungseinheit 16d der Radvorrichtung angeordnet. Das Blockierelement 22d ist als ein länglicher Stift ausgebildet. Alternativ kann das Blockierelement 22d keilförmig ausgebildet sein oder eine andere dem Fachmann sinnvoll erscheinende Form aufweisen. Das Blockierelement 22d ist linear bewegbar. Alternativ oder zusätzlich kann das Blockierelement 22d auch dreidimensional bewegbar und/oder schwenkbar sein. Ein Radgrundkörper 10d der Radvorrichtung weist eine Ausnehmung 86d auf. Die Ausnehmung 86d weist eine komplementär zu der Form des Blockierelements 22d ausgebildete Außenform auf. Das Blockierelement 22d greift, insbesondere bei einer Bremsung, formschlüssig in die Ausnehmung 86d ein. Das Blockierelement 22d ist zumindest teilweise aus einem Metall und/oder einem harten Kunststoff ausgebildet.
Alternativ oder zusätzlich ist, wie in 5b gezeigt, zumindest ein Teil einer Bremseinheit 14d', insbesondere ein Blockierelement 22d' aus einem Formgedächtnismetall ausgebildet. Das Blockierelement 22d' ist als Formgedächtnisblockierelement 88d ausgebildet. Das Formgedächtnisblockierelement 88d weist eine Spannungsversorgung 90d auf. In Abhängigkeit von der an der Spannungsversorgung 90d angelegten Spannung bewegt sich das Formgedächtnisblockierelement 88d entlang einer Bewegungsrichtung 92d in eine Ausnehmung 86d einer Raddeckelwandung 44d, 46d hinein oder heraus.
6 zeigt eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere eine weitere alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10e und eine Antriebseinheit 12e, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12e ist in dem Radgrundkörper 10e angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14e zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10e. Die Bremseinheit 14e ist an dem Radgrundkörper 10e angeordnet.
Die in 6 gezeigte Bremseinheit 14e weist ein Bremsrad 26e zu einer Aufbringung eines Gegendrehmoments auf. Das Gegendrehmoment wirkt einem Drehmoment eines rotierenden Teils des Radgrundkörpers 10e der Radvorrichtung zumindest teilweise entgegen. Das Bremsrad 26e ist in dem Radgrundkörper 10e der Radvorrichtung angeordnet. Das Bremsrad 26e weist eine Bremsradrotationsachse 60e auf. Das Bremsrad 26e weist eine Bremsradantriebseinheit 96e zu einer Erzeugung des Gegendrehmoments auf. Alternativ ist vorstellbar, dass das Bremsrad 26e frei von einer Bremsradantriebseinheit 96e ausgebildet ist und einen hohen Rotationswiderstand aufweist. Bei einer Aktivierung einer Bremsung bewegt sich das Bremsrad 26e entlang einer Bewegungsrichtung 94e auf eine Innenseite einer Radfelge 32e des Radgrundkörpers 10e zu. Das Bremsrad 26e ist bei einer Bremsung in formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Kontakt mit einer Innenseite der Radfelge 32e. Alternativ kann das Bremsrad 26e zumindest teilweise außerhalb des Radgrundkörpers 10e angeordnet sein und/oder bei einer Bremsung mit einer Außenseite der Radfelge 32e und/oder einer Radlauffläche 34 der Radfelge 32e in Kontakt sein.
7 zeigt eine weitere alternative elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere eine weitere alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10f und eine Antriebseinheit 12f, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12f ist in dem Radgrundkörper 10f angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14f zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10f. Eine Bremsscheibe 64f der Bremseinheit 14f ist an dem Radgrundkörper 10f angeordnet.
Die in 7 gezeigte Bremseinheit 14f weist eine Scheibenbremse 66f auf. Die Scheibenbremse 66f weist die Bremsscheibe 64f, zwei Bremsbacken 98f und zwei Bremsbeläge 100f auf. Die Bremsscheibe 64f ist an einem Radlagerbolzen 38f des Radgrundkörpers 10f angeordnet. Die Bremsbeläge 100f sind an den Bremsbacken 98f angeordnet. Die Bremsbacken 98f sind an einem Anbindungselement 120f einer Anbindungseinheit 16f der Radvorrichtung angeordnet. Bei einer Bremsung bewegen sich die Bremsbacken 98f von zwei Seiten auf die Bremsscheibe 64f zu und erzeugen eine Bremskraft mittels einer äußeren Reibung.
Eine in 8 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14g ist als eine Feststellbremse 20g ausgebildet. Die Bremseinheit 14g weist ein Blockierelement 22g auf. Das Blockierelement 22g weist eine Ausnehmung 102g auf. Bei einer Aktivierung einer Bremsung bewegt sich das Blockierelement 22g entlang einer Bewegungsrichtung 104g. Bei einer Bremsung umgreift das Blockierelement 22g zumindest teilweise eine Motorwelle 62g einer Antriebseinheit 12g einer weiteren alternativen elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung. Die Motorwelle 62g weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Das Umgreifen der Motorwelle 62g durch das Blockierelement 22g blockiert eine Rotationsbewegung der Motorwelle 62g um eine Rotationsachse 56g vollständig.
Eine in 9 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14h weist zwei Bremselemente 30h auf. Die Bremselemente 30h sind als kreisabschnittförmige Bremsbacken 98h ausgebildet. Bei einer Bremsung pressen die Bremsbacken 98h gegen eine Motorwelle 62h. Die Motorwelle 62h weist eine runde Querschnittsform auf. Die Bremsbacken 98h verlangsamen bei einer Bremsung eine Rotationsbewegung der Motorwelle 62h um eine Rotationsachse 56h mittels einer äußeren Reibung.
Eine in 10 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14i weist ein Bremselement 30i auf. Das Bremselement 30i ist in zwei Bewegungsrichtungen 106i, 108i bewegbar. Bei einer Bremsung presst das Bremselement 30i gegen eine Außenwand einer Raddeckelwandung 44i, 46i. Das Bremselement 30i ist an einem Anbindungselement 120a einer Anbindungseinheit 16i angeordnet.
Eine in 11 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14j umfasst eine Schlingfederbremse 24j. Die Schlingfederbremse 24j weist eine Schlingfeder 72j auf. Die Schlingfeder 72j ist an einer Motorwelle 62j angeordnet. Bei einer Bremsung verlangsamt sich eine Rotationsbewegung der Motorwelle 62j in Abhängigkeit von einem Radius der Schlingfeder 72j. Bei einer Verkleinerung des Radius der Schlingfeder 72j erhöht sich die an der Motorwelle 62j anliegende äußere Reibung.
Eine in 12 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14k umfasst ein Fliehkraftbremselement 18k. Das Fliehkraftbremselement 18k ist in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit eines Radgrundkörpers 10k (vgl. 1) um eine Rotationsachse 56k bewegbar. Die Bremseinheit 14k umfasst zwei Federn 74k. Bei einer Rotationsbewegung des Radgrundkörpers 10k wirkt eine auf die Fliehkraftbremselemente 18k wirkende Fliehkraft einer Federkraft der Federn 74k entgegen. Wenn die Fliehkraft die Federkraft übersteigt bewegen sich die Fliehkraftbremselemente 18k radial nach außen. Wenn die Fliehkraft die Federkraft übersteigt berühren die Fliehkraftbremselemente 18k eine Innenseite einer Radfelge 32k des Radgrundkörpers 10k unter Entstehung einer bremsenden äußeren Reibung.
13 zeigt eine schematische seitliche Außenansicht einer weiteren alternativen elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere eine weitere alternative Smartwheelvorrichtung. Die Radvorrichtung umfasst einen Radgrundkörper 10l und eine Antriebseinheit 12l, insbesondere eine Elektromotoreinheit. Die Antriebseinheit 12l ist in dem Radgrundkörper 10l angeordnet. Die Radvorrichtung umfasst eine Bremseinheit 14l zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers 10l. Die Radvorrichtung umfasst eine Anbindungseinheit 16l zu einer Verbindung des Radgrundkörpers 10l mit einer externen Einheit. Die Bremseinheit 14l ist an der Anbindungseinheit 16l angeordnet.
Die Bremseinheit 14l weist zwei Bremselemente 30l auf. Die Bremselemente 30l sind jeweils um eine Schwenkachse 58l schwenkbar gelagert. Bei einer gegenläufigen Schwenkung der Bremselemente 30l in einer Aufstellrichtung nach unten hebt die elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung in einer Aufbockrichtung 80l nach oben ab. Die Bremselemente 30l dienen zu einem Aufbocken der alternativen elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung. Bei einem Aufbocken ist ein Radgrundkörper 10l der Radvorrichtung frei von einem direkten Kontakt zu einem umgebenden Terrain. Alternativ oder zusätzlich sind weitere dem Fachmann geläufige Schwenkmechanismen denkbar.
Eine in 14 gezeigte weitere alternative Bremseinheit 14m weist zwei keilförmige Blockierelemente 22m auf. Die Blockierelemente 22m sind entlang zumindest einer Bewegungsrichtung 76m, 78m schwenkbar gelagert. Bei einer Aktivierung einer Bremsung schwenken die keilförmigen Blockierelemente 22m in Richtung einer Radlauffläche 34m. Bei einer Bremsung bildet jedes der keilförmigen Blockierelemente 22m jeweils einen Unterlegkeil aus.

Claims

Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung, insbesondere Smartwheelvorrichtung, mit zumindest einem Radgrundkörper (10a-m) und mit zumindest einer zumindest teilweise in dem Radgrundkörper (10a-m) angeordneten Antriebseinheit (12a-m), insbesondere Elektromotoreinheit, gekennzeichnet durch zumindest eine Bremseinheit (14a-m) zu einer Verringerung und/oder Begrenzung einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers (10a-m), die zumindest teilweise an dem Radgrundkörper (10a-m) angeordnet ist.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14a; 14b; 14g; 14h; 14j) zumindest teilweise an der Antriebseinheit (12a; 12b; 12g; 12h; 12j) angeordnet ist.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet, durch zumindest eine Anbindungseinheit (16c; 16d; 16f; 16i; 16l; 16m) zu einer Verbindung des Radgrundkörpers (10c; 10d; 10f; 10i; 10l; 10m) mit einer externen Einheit, wobei die Bremseinheit (14c; 14d; 14f; 14i; 14l; 14m) zumindest teilweise an der Anbindungseinheit (16c; 16d; 16f; 16i; 16l; 16m) angeordnet ist.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14k) zumindest ein Fliehkraftbremselement (18k) umfasst, das in Abhängigkeit von zumindest einer Rotationsgeschwindigkeit des Radgrundkörpers (10k) bewegbar ist.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14d; 14f-j; 14l; 14m) zumindest eine Feststellbremse (20d; 20f-j; 20l; 20m) umfasst.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Bremseinheit (14c-m), insbesondere zumindest ein Brems- (30c; 30e; 30f; 30h-l) und/oder Blockierelement (22d; 22g; 22m), aus einem Formgedächtnismetall ausgebildet ist.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14j) zumindest eine Schlingfederbremse (24j) umfasst.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14a-m) eine elektrorheologische und/oder eine magentorheologische Flüssigkeit umfasst.
Elektromotorisch angetriebene Radvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (14e) zumindest ein Bremsrad (26e) zumindest zu einer Aufbringung zumindest eines Gegendrehmoments aufweist, welches einem Drehmoment zumindest eines rotierenden Teils des Radgrundkörpers (10e) zumindest teilweise entgegenwirkt.
Fahrzeug (28a-m) mit einer elektromotorisch angetriebenen Radvorrichtung, insbesondere Smartwheelvorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 9.