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Die Erfindung betrifft ein Radmodul für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem Radmodul.
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Es ist bekannt bei zweirädrigen Kleinfahrzeugen wie Tretroller, Scooter oder auch Fahrräder Scheiben- oder Trommelbremsen einzusetzen, um ein Rad des Kleinfahrzeugs abzubremsen.
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Beispielsweise beschreibt die Druckschrift
DE 200 16 878 U1 einen Tretroller mit einer Bremseinrichtung, die als eine hydraulisch aktivierbare Scheibenbremse ausgebildet ist. Die Bremseinrichtung weist eine mit einem Rad drehfest verbundene Bremsscheibe und einen fest mit dem Rahmen des Tretrollers verbundenen Bremssattel auf, wobei der Bremssattel auf die Bremsscheibe wirkende Bremsbeläge enthält.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Radmodul der eingangs genannten Art zu schaffen, welches sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein Fahrzeug mit dem Radmodul vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Radmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Radmodul, welches für ein Fahrzeug ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein ein- oder mehrspuriges Fahrzeug, ausgebildet. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Klein- oder Kleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet. Das Fahrzeug weist vorzugsweise mindestens ein Radmodul und/oder Rad auf. Mit nur einem Radmodul und/oder Rad kann das Fahrzeug als ein elektrisches Einrad, z.B. als ein sogenanntes Monowheel oder Solowheel ausgebildet sein. Mit zwei oder mehr Radmodulen und/oder Rädern ist das Fahrzeug bevorzugt als ein Roller, insbesondere als ein Elektromotorrad, als ein Elektromotorroller, als ein Elektroroller, Elektrotretroller, Elektroscooter, z.B. E-Scooter, als ein Segway, Hoverboard, Kickboard, Skateboard, Longboard o.ä. ausgebildet. Alternativ kann das Fahrzeug als ein Fahrrad, insbesondere als ein Elektrofahrrad, z.B. als ein Pedelec oder als ein E-Bike ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann alternativ als ein mehrspuriges Fahrrad, insbesondere mit drei oder mehr Rädern ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Transport- oder Lastenrad, insbesondere ein motorisiertes bzw. elektrisch angetriebenes Transport- oder Lastenrad, im Speziellen ein Dreirad- oder Vierrad-Pedelec oder eine Rikscha, insbesondere mit oder ohne Dach, oder ein Kabinenroller sein.
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Das Fahrzeug kann ein oder mehrere der Radmodule umfassen. Das Radmodul weist ein Rad auf. Insbesondere ist das Rad ein Vorder- oder Hinterrad des Fahrzeugs. Das Rad umfasst eine Radfelge und bevorzugt einen Reifen, wobei der Reifen auf der Radfelge angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist der Reifen ein mit Luft befüllter und/oder befüllbarer Gummireifen.
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Das Radmodul weist eine Radachse auf. Insbesondere ist die Radachse eine feststehende Achse, welche fest mit einem Rahmen oder einer Radgabel des Fahrzeugs verbunden und/oder verbindbar ist. Die Radfelge ist auf der Radachse drehbar gelagert. Die Radachse definiert insbesondere eine Drehachse, um welche das Rad bzw. die Radfelge während eines Fahrbetriebes rotiert. Vorzugsweise ist hierfür mindestens oder genau eine Lagereinrichtung, vorzugsweise genau zwei Lagereinrichtungen, vorgesehen. Bevorzugt ist die mindestens eine Lagereinrichtung als ein Wälzlager ausgebildet.
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Das Radmodul weist eine Bremsvorrichtung auf, welche zum Abbremsen des Rades ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Bremsvorrichtung als eine hydraulisch betätigbare Bremsvorrichtung ausgebildet. Die Bremsvorrichtung weist eine Bremsscheibe und genau einen Bremsbelag auf, wobei die Bremsscheibe und der Bremsbelag zur Übertragung einer Bremskraft auf die Radfelge miteinander kontaktierbar sind. Insbesondere werden bei einer Betätigung der Bremsvorrichtung, der Bremsbelag und die Bremsscheibe in axialer Richtung relativ zueinander bewegt und reibschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander in Kontakt gebracht, sodass ein Bremsmoment auf das Rad übertagen wird. Vorzugsweise bildet die Bremsscheibe einen metallischen Partner und der Bremsbelag einen Reibpartner. Im Speziellen sind die Bremsscheibe und der Bremsbelag derart aufeinander abgestimmt, sodass der Bremsbelag einer höheren Abnutzung unterliegt.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Bremsbelag drehfest mit der Radfelge verbunden ist. Insbesondere ist der Bremsbelag an einer axialen Stirnseite der Radfelge angeordnet. Vorzugsweise ist der Bremsbelag auf die Radfelge mittelbar oder unmittelbar aufgebracht. Insbesondere bedeckt der Bremsbelag zumindest abschnittsweise eine Außenseite der Radfelge. Prinzipiell kann der Bremsbelag in Umlaufrichtung unterbrochen oder in mehreren Abschnitten auf der Radfelge angeordnet sein. Besonders bevorzugt jedoch ist der Bremsbelag umlaufend durchgängig ausgebildet.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Anordnung des Bremsbelages an der Felge, die Bremsvorrichtung besonders platzsparend an dem Rad angeordnet werden kann. Durch die Anordnung des Bremsbelags auf der Radfelge kann die Bremsvorrichtung zudem in einfacher Weise an eine Größe des Rades, insbesondere an eine Größe der Radfelge, angepasst werden. Insbesondere baut die Bremsvorrichtung, im Gegensatz zu gewöhnlichen Bremsbacken einer Scheibenbremse, nur geringfügig nach außen auf, sodass eine Gefahr von abstehende Bauteile, die sich zudem erhitzen können, deutlich reduziert wird.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bremsscheibe zur Kontaktierung des Bremsbelags axial bewegbar ist, wobei der Bremsbelag axial stationär an der Radfelge verbleibt. Insbesondere ist die Bremsscheibe in Umlaufrichtung drehfest und in axialer Richtung verschiebbar zu der Radachse angeordnet. Besonders bevorzugt rotiert der Bremsbelag in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs um die Drehachse, wobei die Bremsscheibe in Umlaufrichtung stationär verbleibt. Bei einer Betätigung der Bremsvorrichtung wird die Bremsscheibe zur Erzeugung des Bremsmoments mit einer Bremskraft beaufschlagt und somit in einer axialen Richtung an den Bremsbelag gepresst.
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Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, dass durch die axiale Verschiebung der Bremsscheibe, nur noch ein Bremsbelag benötigt wird. Somit wird eine kompakte und bauteilreduzierte Bremsvorrichtung vorgeschlagen. Zudem wird insbesondere für kleine Reifendurchmesser eine einfache Anbindung an die Radfelge ermöglicht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Bremsbelag ringförmig ausgebildet und in Bezug auf die Radachse koaxial und/oder konzentrisch zu der Radfelge angeordnet. Insbesondere definiert der Bremsbelag eine die Drehachse umlaufende Ringfläche, welche koaxial und/oder konzentrisch zu der Bremsscheibe und/oder der Radfelge und/oder der Radachse angeordnet ist. Besonders bevorzugt kontaktiert die Bremsscheibe in dem betätigten Zustand der Bremsvorrichtung flächig mit der Ringfläche.
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Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, eine Bremsvorrichtung vorzuschlagen, welche sich durch eine verbesserte Bremsleistung auszeichnet. Durch die ringförmige Ausgestaltung des Bremsbelages, wird die mit der Bremsscheibe kontaktierende Kontaktfläche erhöht.
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In einer weiteren bevorzugten Umsetzung bildet der Bremsbelag einen thermischen Isolator, sodass eine thermische Isolation in Richtung der Radfelge durch den Bremsbelag umgesetzt wird. Insbesondere reduziert der Bremsbelag einen Wärmeübergang von der Bremsvorrichtung, insbesondere bei einem Bremsvorgang, auf das Rad. Vorzugsweise ist der Bremsbelag aus einem thermisch isolierenden Material gebildet. Besonders bevorzugt weist das Material des Bremsbelags einen Wärmeleitkoeffizienten auf, welcher deutlich kleiner als ein Wärmeleitkoeffizient des Materials der Radfelge ist. Beispielsweise weist das Material des Bremsbelags einen Wärmeleitkoeffizienten von weniger als 10 W/(m*K), vorzugsweise weniger als 1 W/(m*K), im Speziellen weniger als 0,5 W/(m*K) auf.
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Vorteilhaft ist, dass durch den Bremsbelag ein Wärmeübergang von dem Bremsbelag auf die Felge, durch Hitze, die insbesondere beim Abbremsen des rotierenden Rads entsteht, deutlich reduziert werden kann. Insbesondere kann dadurch eine Schädigung von der Radfelge und/oder von in dem Rad integrierte Komponenten, wie Lagereinrichtungen, Radantrieb etc., vermieden werden.
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Es ist besonders bevorzugt, dass der Bremsbelag ein Reibmittel der Kategorie „Organic“ aufweist. Insbesondere ist das Reibmittel aus einem organischen Material gefertigt. Besonders bevorzugt umfasst das Reibmittel Fasern aus Glas und/oder Gummi und/oder Karbon und/oder Aramid, insbesondere para-Aramid, welche insbesondere in eine Harzmatrix eingebettet sind. Vorzugsweise ist die Harzmatrix durch ein temperaturresistentes Kunst- oder Naturharz gebildet.
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Es wird somit ein Bremsbelag vorgeschlagen, welcher sich durch einen hohen Reibungskoeffizienten und zugleich durch einen niedrigen Wärmeleit- bzw. Wärmeübergangskoeffizienten auszeichnet.
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In einer ersten Konkretisierung ist vorgesehen, dass der Bremsbelag unmittelbar auf die Radfelge aufgebracht ist. Insbesondere ist der Bremsbelag in die Radfelge integeriert oder auf der Radfelge, vorzugsweise als eine Beschichtung, aufgetragen. Alternativ oder optional ergänzend ist der Bremsbelag stoffschlüssig mit der Radfelge verbunden. Insbesondere kann der Bremsbelag auf die Felge aufgeklebt sein. Beispielsweise kann hierzu ein Klebstoff verwendet werden, welcher ebenfalls thermisch isolierende Eigenschaften aufweist und/oder mit einem thermisch isolierenden Additiv versetzt ist.
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Es ist somit eine Überlegung der Erfindung einen Bremsbelag vorzuschlagen, welcher sich durch eine besonders geringe axiale Baubreite auszeichnet.
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In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung einen ringförmigen Bremsbelagträger aufweist, welcher insbesondere den Bremsbelag trägt. Der Bremsbelag ist über den Bremsbelagträger an der Radfelge, vorzugsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig, befestigt und/oder befestigbar. Besonders bevorzugt ist der Bremsbelagträger lösbar, insbesondere über eine Schraubverbindung, an der Radfelge befestigt. Im Speziellen ist der Bremsbelagträger über ein oder mehrere Befestigungsmittel, wie z.B. Schrauben, Niete oder ähnliches, an der Radfelge befestigt. Beispielsweise kann der Bremsbelagträger aus einem Material gefertigt sein werden, welches ebenfalls thermisch isolierende Eigenschaften aufweist und zugleich hitzebeständig ist. Besonders bevorzugt ist der Bremsbelagträger koaxial und/oder konzentrisch zu der Radfelge und/oder der Radachse angeordnet.
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Es ist somit eine Überlegung der Erfindung einen Bremsbelag vorzuschlagen, welcher besonders einfach an der Radfelge montiert und wieder demontier werden kann. Zudem kann durch die geeignete Wahl des Bremsbelagträgers zusätzlich die thermische Isolation gegenüber der Radfelge begünstigt werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung einen konzentrischen Bremszylinder aufweist, welcher zur Übertragung einer Bremskraft auf die Bremsscheibe ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist der Bremszylinder koaxial und/oder konzentrisch zu der Radachse und/oder der Bremsscheibe angeordnet. Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung gemeinsam mit dem Bremsbelag und der Bremsscheibe auf einer Seite des Rades angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Bremszylinder als ein Nehmerzylinder ausgebildet, welcher über eine Bremsleitung mit einem, insbesondere durch ein Bremspedal oder Bremshebel betätigbaren, Geberzylinder in Wirkverbindung steht. Bei einer Betätigung des Geberzylinders wird eine Fluidsäule, insbesondere eine Hydrauliksäule, in Richtung des Nehmerzylinders verschoben und durch den Bremszylinder in eine mechanische Bewegung umgewandelt.
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Gemäß dieser Ausgestaltung weist der Bremszylinder ein Ringgehäuse sowie einen axial in dem Ringgehäuse verlagerbaren Ringkolben auf. Bevorzugt weist das Ringgehäuse einen die Drehachse umlaufenden Druckraum auf, welcher in axialer Richtung durch den Ringkolben begrenzt wird. Insbesondere ist der Druckraum fluidtechnisch mit dem Geberzylinder verbunden. Beispielsweise kann der Druckraum mit einem Fluid, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, befüllt sein. Bei einer Betätigung der Bremsvorrichtung wird der Ringkolben durch einen in dem Druckraum ansteigenden Fluiddruck beaufschlagt, wodurch der Ringkolben die Bremsscheibe axial in Richtung des Bremsbelags verschiebt. Dabei ist das Ringgehäuse, insbesondere in radialer Richtung, an der Radachse und der Ringkolben, insbesondere in axialer Richtung, an der Bremsscheibe abgestützt. Insbesondere kann das Ringgehäuse zumindest in Umlaufrichtung formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Radachse verbunden sein. Der Ringkolben kann unmittelbar oder mittelbar, z.B. über ein Übertragungsbauteil, an der Bremsscheibe abgestützt sein. Vorzugsweise ist die Bremsscheibe axial zwischen dem Hubkolben und dem Bremsbelag angeordnet. Bevorzugt ist die Bremsscheibe und/oder der Ringkolben und/oder das Übertragungsbauteil zur Einleitung des Bremsmoments drehfest mit der Radachse und/oder dem Rahmen und/oder der Radgabel des Fahrzeugs verbunden.
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Es ist somit eine Überlegung der Erfindung, eine Betätigungseinrichtung vorzuschlagen, welche eine gleichmäßig verteilte Bremskraft auf die Bremsscheibe übertragen kann. Zudem wird durch die als konzentrischer Bremszylinder ausgebildete Betätigungseinrichtung eine besonders kompakte Ausgestaltung der Bremsvorrichtung realisiert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Rad eine, insbesondere elektrisch betriebene, Antriebsvorrichtung aufweist, welche zum Antrieb des Rads ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung eine elektrische Maschine. Die Antriebsvorrichtung ist radial innerhalb der Radfelge angeordnet bzw. in diese integriert. Dabei weist die Antriebsvorrichtung einen drehfest mit der Radachse verbundenen Stator sowie einen drehfest mit der Radfelge verbundenen Rotor auf. In einem Fahrbetrieb ist ein Antriebsmoment durch die Antriebsvorrichtung erzeugt, welches auf den Rotor und somit das Rad wirkt, sodass das Rad um die Drehachse angetrieben wird. Insbesondere wird durch den als thermischen Isolator ausgebildeten Bremsbelag, die Antriebsvorrichtung vor einer Überhitzung geschützt, wodurch die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Antriebsvorrichtung deutlich erhöht werden kann.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit dem Radmodul wie dieses bereits zuvor beschrieben wurde. Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein Elektroroller oder ein Elektroscooter ist. Insbesondere weist das Fahrzeug genau ein Radmodul auf, wobei das Radmodul wahlweise für ein Vorder- oder Hinterrad des Fahrzeugs dient. Bevorzugt ist das Radmodul über die Radachse an der Radgabel oder dem Rahmen festgelegt ist. Im Speziellen kann die Radgabel mit einem Lenker des Fahrzeugs verbunden sein, sodass das Radmodul und somit das Fahrzeug gelenkt werden kann.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine dreidimensionale Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Radmodul als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung des Radmoduls aus 1 als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung ein Fahrzeug 1, wobei das Fahrzeug 1 als ein Elektroroller, Elektrotretroller oder Elektroscooter, auch als sogenannter E-Scooter bekannt, ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 weist ein Radmodul 2 mit einem Rad 3 auf, welches ein Vorderrad des Fahrzeugs 1 bildet. Das Radmodul 2 dient insbesondere zum elektrischen Antrieb des Fahrzeugs 1. Zudem weist das Fahrzeug 1 ein, insbesondere antriebsloses, Hinterrad 4 auf, welches an einem Fahrzeugrahmen 5 des Fahrzeugs 1 drehbar gelagert ist.
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Das Fahrzeug 1 weist eine Radgabel 6 auf, wobei das Radmodul 2 in der Radgabel 6 drehbar gelagert ist. Die Radgabel 6 ist über einen Lenker 7 schwenkbeweglich mit dem Rahmen 5 verbunden, sodass das Radmodul 2 zur Lenkung des Fahrzeugs 1 über den Lenker 7 verschwenkt werden kann.
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2 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung das Radmodul 2 aus 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Rad 3 des Radmoduls 2 weist eine Radfelge 8 und einen Reifen 9 auf, wobei der Reifen 9 auf der Radfelge 8 angeordnet ist. Beispielsweise ist die Radfelge 8 als eine Stahl-, Alu- oder Kunststofffelge ausgebildet. Beispielsweise ist der Reifen 9 als ein mit Luft befüllter Gummireifen ausgebildet.
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Das Radmodul 3 weist eine Radachse 10 auf, welche mit ihrer Längsachse eine Drehachse D definiert. Das Rad 3 ist koaxial zu Drehachse D auf der Radachse 10 angeordnet. Die Radachse 10 ist an der Radgabel 6 festgelegt, wobei die Radfelge 8 über zwei Lagereinrichtungen 11, z.B. Wälzlager, drehbar auf der Radachse 10 gelagert ist.
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Zum Antrieb des Rades 3 weist das Radmodul 2 eine in die Radfelge 8 integrierte Antriebsvorrichtung 12, z.B. ein Elektromotor, auf. Die Antriebsvorrichtung 12 weist einen drehfest mit der Radachse 10 verbundenen Stator 13 auf, welcher in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse D zwischen den beiden Lagereinrichtungen 11 angeordnet ist. Zudem weist die Antriebsvorrichtung 12 einen drehfest mit der Radfelge 8 verbundenen Rotor 14 auf. In einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 wird ein Antriebsmoment zwischen dem Stator 13 und dem Rotor 14 erzeugt, sodass die Radfelge 11 durch die Antriebsvorrichtung 12 angetrieben wird und das Rad 3 um die Drehachse D rotiert.
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Das Radmodul 1 weist eine Bremsvorrichtung 15 auf, welche zur Übertragung eines Bremsmoments auf das Rad 3 dient. Die Bremsvorrichtung 7 ist als eine Reibbremse ausgebildet und auf einer Seite der Radfelge 8 angeordnet und/oder mit der Radfelge 8 wirkverbunden.
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Die Bremsvorrichtung 15 weist einen ringförmigen, insbesondere die Drehachse D umlaufenden, Bremsbelag 16 sowie eine Bremsscheibe 17 auf, wobei der Bremsbelag 16 und die Bremsscheibe 17 in Bezug auf die Drehachse D koaxial zueinander angeordnet sind. Der Bremsbelag 16 ist in Bezug auf die Drehachse D an einer axialen Stirnseite der Radfelge 8 drehfest montiert, sodass der Bremsbelag 16 im Fahrbetrieb durch die Radfelge 8 mitgenommen wird und um die Drehachse D rotiert. Die Bremsscheibe 17 ist in einer axialen Richtung AR zu dem Bremsbelag 16 hin und in einer axialen Gegenrichtung GR von dem Bremsbelag 16 weg bewegbar. In Umlaufrichtung um die Drehachse D ist die Bremsscheibe 17 drehfest mit der Radachse 10 gekoppelt.
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Die Bremsvorrichtung 15 weist einen Bremsbelagträger 18 auf, welcher den Bremsbelag 16 an der Radfelge 8 trägt. Beispielsweise ist der Bremsbelag 9 stoffschlüssig auf den Bremsbelagträger 10 aufgebracht. Der Bremsbelagträger 19 ist ringförmig, z.B. als ein Blechring, ausgebildet und an der Radfelge 2 über Befestigungsmittel 19, insbesondere über mehrere Schrauben, befestigt. Der Bremsbelagträger 19 ist so an der Radfelge 8 angeordnet, dass er koaxial und/oder konzentrisch an der Radfelge 8 angeordnet ist.
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Ferner umfasst die Bremsvorrichtung 15 einen konzentrischen Bremszylinder 20 zur Umsetzung einer Bremskraft F1 auf die Bremsscheibe 17. Der Bremszylinder 20 ist beispielsweise hydraulisch betätigbar, wobei der Bremszylinder 20 hierzu als ein sogenannter Nehmerzylinder ausgebildet ist und mit einem Geberzylinder, nicht dargestellt, über eine hydraulische Strecke fluidtechnisch verbunden ist.
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Der Bremszylinder 20 weist ein Ringgehäuse 21 und einen Ringkolben 22 auf, wobei der Ringkolben 22 in dem Ringgehäuse 21 axial verschiebbar aufgenommen ist. Das Ringgehäuse 21 ist auf der Radachse 10 aufgenommen und kann beispielsweise über eine Steckverzahnung oder eine Presspassung drehfest mit der Radachse 10 verbunden sein. Das Ringgehäuse 21 weist einen die Drehachse D umlaufenden Druckraum 23 auf, welcher mit einem Fluid, beispielsweise mit einem Hydrauliköl, befüllt ist. Der Druckraum 23 ist in der axialen Richtung AR durch den Ringkolben 22 begrenzt und ber ein an dem Ringkolben 22 angeordnetes Dichtmittel 24, z.B. ein Nutdichtring, abgedichtet. Zudem weist das Ringgehäuse 21 einen radial eingebrachten Hydraulikanschluss 25 zum Anschluss des Geberzylinders, insbesondere einer Bremsleitung, auf.
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Die Bremsvorrichtung 15 weist ein Übertragungsbauteil 26 zur Übertragung der Bremskraft F1 von dem Ringkolben 22 auf die Bremsscheibe 17. Das Übertragungsbauteil 26 ist als eine koaxial zur Drehachse D angeordnete Ringscheibe ausgebildet, wobei sich der Ringkolben 22 in der axialen Richtung AR an einem Innendurchmesser und die Bremsscheibe in der axialen Gegenrichtung GR an einem Außendurchmesser des Übertragungsbauteils 26 abstützt. Hierzu ist die Bremsscheibe 17 ringförmig ausgebildet und in Bezug auf die Drehachse D koaxial und/oder konzentrisch zu dem Übertragungsbauteil 26 und/oder dem Bremszylinder 20 angeordnet.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Bremsvorrichtung 15 zusätzlich ein ringförmiges Kontaktblech 27, z.B. ein Stahlblech, auf, welches an einer axialen Stirnseite der Bremsscheibe 17 angeordnet ist. Das Kontaktblech 17 dient zur Kontaktierung mit dem Bremsbelag 16 und kann als ein Verschleißteil in einfacher Weise ausgetauscht werden. Hierzu ist das Kontaktblech 17 über mehrere Sicherungsmittel 28 mit der Bremsscheibe 17 lösbar verbunden.
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Bei einer Betätigung der Bremsvorrichtung 15 wird eine Fluidsäule von dem Geberzylinder in Richtung des Bremszylinders 20 verschoben, wobei Fluid über den Hydraulikanschluss in die Druckkammer 23 strömt und der Ringkolben 22 mit einem Fluiddruck beaufschlagt wird. Der Ringkolben 22 führt daraufhin einen Hub in der axialen Richtung AR aus und überträgt die durch den Fluiddruck erzeugt Bremskraft F1 über das Übertragungsbauteil 26 auf die Bremsscheibe 17. Dadurch wird die Bremsscheibe 17 axial in Richtung der Radfelge 8 verschoben, an den Bremsbelag 16 angelegt und/oder an diesen angepresst.
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In dem betätigten Zustand der Bremsvorrichtung 15, kontaktiert die Bremsscheibe 17 mit dem Bremsbelag 16, sodass das Bremsmoment durch einen Reibschluss gebildet wird um das rotierende Rad 3 durch Reibung zwischen der Bremsscheibe 17 und dem Bremsbelag 16 abzubremsen. Bei einer starken Bremsung entwickeln sich, insbesondere an dem Bremsbelag 16, hohe Temperaturen, welche zum Überhitzen der Antriebsvorrichtung 12 führen können. Zudem kann die Lebensdauer sinken, da die Materialien in der Antriebsvorrichtung 12 bei hohen Temperaturen schneller altern.
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Diesbezüglich ist vorgesehen, dass der Bremsbelag 16 und/oder der Bremsbelagträger 18 als ein thermischer Isolator ausgebildet sind, um die Radfelge 8 und somit die Antriebsvorrichtung 12 vor einwirkender Hitze zu isolieren, die durch die Bremsreibung erzeugt wird. Hierzu kann der Bremsbelag 16 beispielsweise ein Reibmittel aus einem organischen Werkstoff, wie z.B. Glas-, Gummi- oder Karbonfasern, aufweisen.
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Beim Lösen der Bremsvorrichtung 15, wird die Fluidsäule wieder in Richtung des Geberzylinders verschoben, sodass die Bremsscheibe 17 in der axialen Gegenrichtung GR von dem Bremsbelag 16 wegbewegt wird und/oder bewegbar ist. Die Bremsvorrichtung 15 weist mehrere in Umfangsrichtung verteilte Rückstellfedern 29 auf, welche die Bremsscheibe 17 und somit den Ringkolben 22 in der axialen Gegenrichtung GR mit einer Rückstellkraft F2 beaufschlagen. Die Rückstellfedern 29 sind dabei jeweils in der axialen Richtung AR an dem Ringgehäuse 21 und in der axialen Gegenrichtung GR an der Bremsscheibe 17 abgestützt.
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Dadurch dass der Bremsbelag 16 und/oder der Bremsbelagträger 18 an der Radfelge 8 angeordnet ist, kann die Bremsvorrichtung 15 in vorteilhafter Weise besonders bauraumsparend und besonders schlank und schmal ausgebildet werden. Zudem kann die Bremsvorrichtung 15 aufgrund der konzentrischen Ausgestaltung der Bremsvorrichtung 15 kann diese in einfacher Weise an eine Größe des Rades 3, insbesondere an eine Größe der Radfelge 8, angepasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Radmodul
- 3
- Rad
- 4
- Hinterrad
- 5
- Rahmen
- 6
- Radgabel
- 7
- Lenker
- 8
- Radfelge
- 9
- Reifen
- 10
- Radachse
- 11
- Lagereinrichtungen
- 12
- Antriebsvorrichtung
- 13
- Stator
- 14
- Rotor
- 15
- Bremsvorrichtung
- 16
- Bremsbelag
- 17
- Bremsscheibe
- 18
- Bremsbelagträger
- 19
- Befestigungsmittel
- 20
- Bremszylinder
- 21
- Ringgehäuse
- 22
- Ringkolben
- 23
- Druckraum
- 24
- Dichtmittel
- 25
- Hydraulikanschluss
- 26
- Übertragungsbauteil
- 27
- Kontaktblech
- 28
- Sicherungsmittel
- 29
- Rückstellfedern
- D
- Drehachse
- AR
- axiale Richtung
- GR
- axiale Gegenrichtung
- F1
- Bremskraft
- F2
- Rückstellkraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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