-
Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine Bremsvorrichtung einer Radnabenantriebsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruch 1. Die Erfindung betriff weiterhin eine Bremsvorrichtung für eine Radnabenantriebsanordnung mit einer Betätigungseinheit.
-
Es sind Betätigungsanordnungen für einen Bremsanordnung einer elektrischen Radantrieb bekannt, welche üblicherweise zum Betätigen einer Trommel- oder Scheibenbremse ausgebildet sind und eine Bremskraft auf das angetriebene Rad übertragen
-
Beispielsweise beschreibt die
DE 10 2012 200 668 A1 ein Radantrieb an einer Fahrzeugachse, mit einer angetriebenen an einem Radnabenträger drehbar gelagerten Radnabe und mit zumindest einer hydraulisch betätigbaren Lamellenbremse zum Abbremsen der Radnabe. Eine Außenlamelle ist als ein sich drehender Teil der Lamellenbremse drehfest und axial verschiebebar an der Radnabe angeordnet.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungseinheit für eine Bremsvorrichtung vorzuschlagen, die die Beanspruchung der Bauteile reduziert und eine kostengünstigere Bauweise ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Betätigungseinheit für eine Bremsvorrichtung einer Radnabenantriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Bremsvorrichtung für eine Radnabenantriebsanordnung mit einer Betätigungseinheit gemäß dem Anspruch 5 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
-
Erfindungsgemäß wird eine Betätigungseinheit für eine Bremsvorrichtung einer Radnabenantriebsanordnung, insbesondere eines Fahrzeuges mit einem elektrischen Radnabenantrieb, vorgeschlagen. Bevorzugt weist die Radnabenantriebsanordnung einen Elektromotor zum Antreiben eines Fahrzeugrades auf, wobei die Bremsvorrichtung zum Abbremsen des Fahrzeugrades ausgebildet ist. Alternativ oder optional ergänzend kann die Bremsvorrichtung jedoch auch als eine Feststellbremse und/oder Notbremse dienen. Insbesondere ist die Bremsvorrichtung innerhalb des Fahrzeugrades angeordnet und/oder in den Radnabenantrieb integriert. Im Speziellen ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug, insbesondere ein elektromotorisch betriebenes Kraftfahrzeug.
-
Die Bremsvorrichtung weist eine Bremseinheit zur Erzeugung eines Bremsmoments auf, wobei die Betätigungseinheit zum Betätigen der Bremseinheit ausgebildet ist. Insbesondere ist die Bremseinheit als eine Lamellen- oder Scheibenbremse ausgebildet. Die Bremseinheit weist ein oder mehrere feststehende Belagsträger und eine rotierende Bremsscheibe auf. Insbesondere weist der feststehende Belagsträger eine Reibfläche auf und/oder ist als ein feststehender Bremspartner ausgebildet. Die Bremsscheibe ist vorzugsweise als eine innenbelüftete Bremsscheibe ausgebildet und weist vorzugsweise mindestens eine, insbesondere zwei, Bremsflächen als ein rotierender Bremspartner auf.
-
Der feststehende Belagsträger ist vorzugsweise als ein ringförmiger Belagsträger zum Tragen eines Bremsbelags ausgebildet, wobei der Bremsbelag auf dem Belagsträger vorzugsweise umlaufend ausgebildet und auf einer radialen Seitenfläche des Belagsträgers angeordnet ist. Der Bremsbelag weist vorzugsweise eine Mischzusammensetzung, beispielsweise eine Metall-Graphit-Zusammensetzung, auf.
-
Der feststehende Belagsträger ist mit einem Gehäuseabschnitt der Bremsvorrichtung und die rotierende Bremsscheibe mit einem Kopplungsabschnitt der Bremsvorrichtung wirkverbunden, wobei der Kopplungsabschnitt eine Hauptachse definiert. Insbesondere wird die Hauptachse durch eine Rotationsachse des Kopplungsabschnitts definiert. Der Kopplungsabschnitt ist vorzugsweise mit einer Antriebswelle der Radnabenantriebsanordnung zum Antreiben des Fahrzeuges verbunden. Im Speziellen sind der Kopplungsabschnitt und die Antriebswelle stoffschlüssig verbunden und/oder einteilig ausgebildet. Insbesondere bei einem Fahrbetrieb des Fahrzeuges wird die Antriebswelle um die Hauptdrehachse angetrieben, wobei vorzugsweise die rotierende Bremsscheibe relativ zu dem feststehenden Belagsträger in Umlaufrichtung durch die Antriebswelle über einen Lamellenträger mitgenommen wird. Insbesondere ist der Kopplungsabschnitt mit der rotierenden Bremsscheibe über den Lamellenträger drehfest verbunden.
-
Die Bremsvorrichtung weist den Gehäuseabschnitt auf, welcher vorzugsweise zur Festlegung an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs und/oder zum Anordnen an die Radnabenantriebsanordnung ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist der Gehäuseabschnitt mit einem Radnabenantriebsgehäuse kraftschlüssig verbunden und/oder in dem Radnabenantriebsgehäuse integriert. Insbesondere bildet der Gehäuseabschnitt einen Aufnahmeraum innerhalb der Radnabenantriebsanordnung in welcher die Bremsvorrichtung ausgebildet ist. Alternativ oder optional ergänzend ist der Gehäuseabschnitt zum Abschließen oder Integrieren in einen Antriebsbauraum der Radnabenantriebsanordnung, beispielsweise dem Bauraum für den Elektromotor, ausgebildet.
-
Vorzugsweise definiert der Gehäuseabschnitt den ringförmigen Aufnahmeraum, welcher zur Aufnahme der Bremseinheit und der Betätigungseinheit dient. Der Gehäuseabschnitt kann hierzu beispielsweise topfförmig oder glockenförmig ausgestaltet sein. Der Aufnahmeraum kann in einer axialen Richtung durch einen Radträger verschlossen sein. Im Speziellen kann die Betätigungseinheit in oder an dem Radträger festgelegt sein. Des Weiteren kann die Bremsvorrichtung einen rohrförmigen Radlagerträger zur Aufnahme von mindestens einem Radlager aufweisen. Insbesondere ist der Radlagerträger drehfest mit dem Gehäuseabschnitt und/oder dem Radträger verbunden. Bevorzugt ist der Radlagerträger durch die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle geführt und koaxial und/oder konzentrisch zu dieser angeordnet. Vorzugsweise kann eine mit dem Fahrzeugrad drehverbundene Stützwelle durch den Radlagerträger geführt und über das mindestens eine Radlager radial an diesem abgestützt sein.
-
Der feststehende Belagsträger ist mit dem Gehäuseabschnitt, insbesondere über den Radlagerträger und dem Radträger drehfest mit dem Gehäuseabschnitt, wirkverbunden. Vorzugsweise stützt sich der feststehende Belagsträger in zumindest eine axiale Richtung in Bezug auf die Hauptachse an dem Radlagerträger über ein Aufrückplatte ab, wobei der feststehende Belagsträger auf einem Mitnehmerkranz tragend aufgenommen ist. Der feststehende Belagsträger ist vorzugsweise zum Erzeugen des Bremsmoments gegen die rotierende Bremsscheibe in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse pressbar. Im Speziellen weist die Bremseinheit einen zweiten feststehenden Belagsträger auf, wobei der zweite feststehende Belagsträger vorzugsweise an einer zweiten Bremsfläche der Bremsscheibe zum Erzeugen eines beidseitigen Bremsmoments angeordnet ist.
-
Die Betätigungseinheit weist eine Hydraulikeinrichtung zur Erzeugung einer Bremskraft auf. Die Hydraulikeinrichtung erzeugt die Bremskraft vorzugsweise über einen Druckunterschied eines Fluids, insbesondere Öl. Vorzugsweise ist die Betätigungseinheit für die Bremseinheit der Bremsvorrichtung als eine hydraulische Betätigung für eine Scheibenbremse und/oder Lamellenbremse ausgebildet. Beispielsweise kann die Scheibenbremse und/oder Lamellenbremse durch die hydraulische Betätigung, z.B. Bremspedal, betätigt werden.
-
Die Hydraulikeinrichtung weist mindestens einen Kolben und einen Druckraum auf, wobei der Kolben im Druckraum ausrückbar aufgenommen ist. Der Druckraum ist vorzugsweise als ein hydraulischer Zylinder zur Aufnahme einer Fluidsäule, insbesondere Öl, ausgebildet. Insbesondere ist die Fluidsäule über eine Druckanschluss in den Druckraum verschiebbar. Der Kolben ist ausrückbar im Druckraum aufgenommen, wobei vorzugsweise der Kolben beim Ausrücken sich an dem Druckraum abstützt und/oder anläuft. Vorzugsweise weist die Hydraulikeinrichtung eine Dichtung auf, wobei die Dichtung an dem Kolben und/oder dem Druckraum zum Abdichten angeordnet ist.
-
Die Betätigungseinheit weist einen Drucktopf zum Übertragen der Bremskraft auf den feststehenden Belagsträger der Bremseinheit auf. Der Drucktopf ist vorzugsweise tellerförmig ausgebildet und koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptachse angeordnet. Insbesondere ist der Drucktopf als eine federelastische Scheibe ausgebildet, wobei die Bremskraft von dem Drucktopf umlaufend auf den feststehenden Belagsträger übertragen wird und/oder übertragbar ist.
-
Die Hydraulikeinrichtung ist über den Drucktopf mit dem feststehenden Belagsträger zum Einleiten der Bremskraft in die Bremsscheibe wirkverbunden. Insbesondere überträgt der Drucktopf die Bremskraft in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse auf den feststehenden Belagsträger, wobei die Bremskraft der Hydraulikeinrichtung vorzugsweise gleichgerichtet in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse auf den Drucktopf ausübbar ist.
-
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit einen welligen Zwischenring zwischen der Hydraulikeinrichtung, insbesondere zwischen dem axial verlagerbaren Kolben, und dem Drucktopf zum Spannungsverteilen der Bremskraft des mindestens einen Kolben auf den Drucktopf aufweist. Der wellige Zwischenring ist vorzugsweise federelastisch verformbar, wobei der wellige Zwischenring insbesondere einen Teil der Bremskraft zum elastischen Verformen aufnimmt, sodass vorzugsweise die Bremskraft zumindest in Umlaufrichtung gleichmäßig beabstandet und radial versetzt und/oder umlaufend gleichmäßig auf den Drucktopf übertragen wird. Vorzugsweise verteilt der wellige Zwischenring die axiale Bremskraft des mindestens einen Kolbens derart, sodass der Drucktopf eine symmetrische Spannungsverteilung der Bremskraft in Umlaufrichtung erfährt und/oder einleitbar ist.
-
Vorteilhaft ist, dass eine einseitige Belastung des Drucktopfes und somit eine ungleichmäßige Abnutzung der Bremseinheit durch die Betätigungseinheit mit dem welligen Zwischenring vermieden wird. Durch die Spannungsverteilung des welligen Zwischenrings ist eine Reduzierung der Materialstärke der mit der Bremskraft beaufschlagten Bauteile möglich, sodass eine kostengünstigere und wartungsarme Betätigungseinheit geschaffen ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der wellige Zwischenring mindestens einen Übertragungsbereich und mehrere Kontaktbereiche auf. Vorzugsweise weist der wellige Zwischenring mindestens zwei, insbesondere genau zwei, Übertragungsbereiche und mindestens zwei, insbesondere genau vier, Kontaktbereiche auf. Bevorzugt weist die Hydraulikeinrichtung einen ersten und einen zweiten Kolben auf, wobei die Kolben sich diametral einander gegenüberliegen.
-
Der mindesten eine Übertragungsbereich ist an dem mindestens einen Kolben federelastisch angeordnet. Insbesondere ist der erste und der zweite Kolben jeweils an einem Übertagungsbereich des welligen Zwischenrings federelastisch angeordnet. Die mehreren Kontaktbereiche sind an dem Drucktopf federelastisch angeordnet. Insbesondere liegen alle, im Speziellen vier, Kontaktbereiche des welligen Zwischenrings an dem Drucktopf federelastisch an.
-
Vorzugsweise liegt der erste und der zweite Kolben jeweils in einem Übertragungsbereich an dem welligen Zwischenring an, wobei der wellenförmige Zwischenring wiederum in Umlaufrichtung in mehreren voneinander beabstandeten Kontaktbereichen an dem Drucktopf anliegt. Insbesondere liegt jeder der Übertragungsbereiche jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktbereichen. Insbesondere liegt der wellige Zwischenring an einem radial nach innen gerichteten Kragen des Drucktopfs anliegt. Vorzugsweise liegt der wellige Zwischenring über mindestens oder genau vier Kontaktbereiche an dem Drucktopf an, sodass der Zwischenring in einer stabilen Lage an dem Drucktopf anliegt. Aufgrund der welligen Geometrie sind in Umlaufrichtung mehrere Spalten zwischen den einzelnen Kontaktbereichen gebildet, wobei der wellige Zwischenring und der Drucktopf im Bereich der Spalten voneinander beabstandet sind. Während der Betätigung stützen sich die Kolben in den Übertragungsbereichen an dem welligen Zwischenring ab, wobei der Zwischenring elastisch verformt wird und sich die Spalten bei steigender Bremskraft verkleinern. Dabei wird die Bremskraft bei einer Betätigung der Betätigungseinheit auf die mehreren Kontaktbereiche verteilt in den Drucktopf eingeleitet. Dadurch können die durch die Bremskraft erzeugten Spannungen auf die Kontaktbereiche verteilt werden, sodass in Umlaufrichtung eine gleichmäßige Spannungsverteilung umgesetzt wird.
-
In einer alternativen Konkretisierung ist vorgesehen, dass die Hydraulikeinrichtung mindestens zwei Kolben zur Übertragung der Bremskraft auf den Druckkopf aufweist, wobei die beiden Kolben jeweils in einem der Übertragungsberichte, vorzugsweise gegenüberliegend, an dem Zwischenring anliegen. Alternativ oder optional ergänzend liegen jeweils zwei Kolben benachbart in einem Übertragungsbereich an, wobei zwei Kolbenpaare gegenüberliegend an dem welligen Zwischenring angeordnet sind.
-
Gemäß der Konkretisierung ist der wellige Zwischenring in Umlaufrichtung mit den mehreren voneinander beabstandeten Kontaktbereichen an dem Drucktopf angelegt, sodass die Bremskraft bei einer Betätigung der Betätigungseinheit auf die mehreren Kontaktbereiche verteilt in den Drucktopf eingeleitet wird. Insbesondere verteilt der wellige Zwischenring die Bremskraft von beispielsweise zwei Übertragungsbereiche auf beispielsweise vier Kontaktbereiche, wobei die die Bremskraft in Umlaufrichtung des welligen Zwischenrings gleichmäßig verteilt wird und/oder in den Drucktopf übertragbar ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drucktopf koaxial und/oder konzentrisch zur Hauptachse ausgebildet, insbesondre verläuft der Radlagerträger konzentrisch durch den Drucktopf, wobei der Drucktopf eine radiale Innenringfläche und eine radiale Außenringfläche aufweist, wobei der wellige Zwischenring an der radialen Innenringfläche angeordnet und/oder aufnehmbar ist, und wobei die radiale Außenringfläche mit dem feststehenden Belagsträger zum Übertragen der Bremskraft wirkverbunden ist. Vorzugsweis sind die radialen Innen- und Außenringflächen axial versetzt auf dem Drucktopf ausgebildet, wobei der beiden Flächen konzentrisch zueinander ausgebildet sind. Vorzugsweise ist die Hydraulikeinrichtung zumindest teilweise innerhalb des nach innen gerichteten Kragens des Drucktopfes angeordnet, wobei der Drucktopf sich mit der Innenringfläche über den welligen Zwischenring in zumindest einer axialen Richtung in Bezug auf die Hauptachse an der Hydraulikeinrichtung abstützt. In die gegen gerichtete axiale Richtung stützt sich der Drucktopf mit der Außenringfläche an dem feststehenden Belagsträger der Bremseinheit ab.
-
Insbesondere ist der Drucktopf zwischen einer Bremsposition und einer Freigabeposition bewegbar. Bei einem Bremsvorgang wird der Drucktopf vorzugsweise mit der Bremskraft beaufschlagt und von der Freigabeposition in die Bremsposition überführt. Dabei werden der feststehende Belagsträger und die rotierende Bremsscheibe in axialer Richtung mit der Bremskraft beaufschlagt, sodass diese aneinandergepresst werden. Somit ist in der Bremsposition ein Reibschluss zwischen den beiden Bremspartnern erzeugt, sodass das Bremsmoment vorzugsweise auf die Antriebswelle zur Abbremsung des Fahrzeugrades übertragbar ist. Bei einem Freigabevorgang wird die Bremskraft reduziert und der Drucktopf von der Bremsposition in die Freigabeposition zurückgestellt.
-
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine Radnabenantriebsanordnung mit der Betätigungseinheit wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Insbesondere dient die Bremsvorrichtung zum Abbremsen des Fahrzeuges. Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung an die Radnabenantriebsanordnung über den Gehäuseabschnitt angeflanscht, wobei die Radnabenantriebsanordnung und die Bremsvorrichtung vorzugsweise innerhalb einer Felge des Fahrzeugfelge angeordnet sind. Vorzugsweise weist jedes Fahrzugsrad, insbesondere alle vier Fahrzugräder, die Bremsvorrichtung auf. Die Bremsvorrichtung ist vorzugsweise als eine Scheiben- und/oder Lamellenbremse mit der Betätigungseinheit ausgebildet. Die Bremsvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet die Bremskraft in die Bremsscheibe zum Abbremsen der Antriebswelle einzuleiten. Als Bremskraft ist vorzugsweise die Kraft zu verstehen, welche zum Abbremsen der Antriebswelle führt. Die Bremskraft kann vorzugsweise als eine Spannkraft des feststehenden Belagsträgers gegen die Bremsscheibe verstanden werden, wobei beispielsweise zum Abbremsen Bewegungsenergie durch Reibung in Wärme umgewandelt wird.
-
Die Radnabenantriebsanordnung weist vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit auf, welche zur Erzeugung eines Antriebsmoments ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die elektrische Antriebseinheit als ein Elektromotor ausgebildet. Die Radnabenantriebsanordnung weist vorzugsweise eine Getriebeeinheit auf, welche zur Übersetzung des Antriebsmoments ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Getriebeeinheit als ein Zahnradgetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe oder ein Stirnradgetriebe, ausgebildet. Die Antriebswelle ist dabei vorzugsweise antriebstechnisch mit der elektrischen Antriebseinheit und/oder getriebetechnisch mit der Getriebeeinheit verbunden. Bevorzugt ist der Elektromotor, insbesondere ein Rotor, zur antriebstechnischen Anbindung unmittelbar mit der Antriebswelle verbunden. Bevorzugt ist die Getriebeeinheit, insbesondere das Planetengetriebe, zur getriebetechnischen Anbindung unmittelbar mit der Antriebswelle, insbesondere einem Sonnenradabschnitt der Antriebswelle, wirkverbunden. Besonders bevorzugt bildet die Antriebswelle einen Antrieb und das Fahrzeugrad einen Abtrieb der Getriebeeinheit. Beispielsweise bildet die Antriebswelle mit dem Sonnenradabschnitt ein Sonnenrad für die als Planetengetriebe ausgebildete Getriebeeinheit, wobei der Sonnenradabschnitt hierzu mit mehreren Planetenrädern in Eingriff steht. Beispielsweise ist ein Planetenträger zum Tragen der mehreren Planetenräder mit dem Abtrieb für das Fahrzeugrad wirkverbunden.
-
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 in einer schematischen Schnittdarstellung eine Betätigungseinheit für eine Bremsvorrichtung einer Radnabenantriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 einen Teil der Betätigungseinheit aus 1 als ein Ausführungsbeispiel;
- 3a einen welligen Zwischenring aus 1 als ein Ausführungsbeispiel;
- 3b den Drucktopf mit dem welligen Zwischenring aus 1 in einer perspektivischen Schnittdarstellung.
-
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Betätigungseinheit 1 für eine Bremsvorrichtung 2 einer Radnabenantriebsanordnung (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Beispielsweise ist das Fahrzeug als ein Elektromobil oder ein Elektroauto ausgebildet. Die Radnabenantriebsanordnung dient dabei zum Antrieb und zum Bremsen eines Fahrzeugrads. Beispielsweise weist das Fahrzeug mindesten zwei, vorzugsweise genau vier, Fahrzeugräder, welche über einen separaten Radnabenantriebanordnung angetrieben bzw. abgebremst werden können.
-
Die Bremsvorrichtung 2 weist ein Gehäuseabschnitt 3 zum Unterbringen der Bremsvorrichtung 2 und zum Tragen der Bremsvorrichtung 2 an der Radnabenantriebsanordnung auf. Der Gehäuseabschnitt 3 ist teller- und/oder topfförmig ausgebildet und um eine Hauptachse H ausgebildet. Beispielsweise ist der Gehäuseabschnitt 3 rotationssymmetrisch um die Hauptachse H ausgebildet, wobei die Hauptachse H beispielsweise durch einen Kopplungsabschnitt 31 der Bremsvorrichtung 2 definiert ist. Der Gehäuseabschnitt 3 ist zum Anflanschen der Bremsvorrichtung 2 an die Radantriebsanordnung ausgebildet. Der Gehäuseabschnitt 3 ist auf einer seiner radialen Seiten geöffnet, wobei ein Radträger 4 die geöffnete Seite abschließt.
-
Der Radträger 4 ist zum Tragen des Fahrzeugrades (nicht gezeigt) ausgebildet. Der Radträger 4 ist tellerförmig und/oder in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H ausgebildet. Beispielsweise ist der Radträger 4 rotationssymmetrisch um die Hauptachse H ausgebildet. Zum Tragen der Fahrzeugrades ist ein Radlagerträger 5 mit dem Radträger 4 verbunden, wobei der Radlagerträger 5 sich in axialer Richtung auf der Hauptachse H erstreckt und senkrecht an den Radträger 4 angeflanscht und/oder angeordnet ist. Der Radlagerträger 5 ist zum Aufnehmen von Radlagern (nicht gezeigt) hohl ausgebildet und konzentrisch und/oder koaxial zur Hauptachse H ausgebildet. Beispielsweise verläuft eine Stützwelle (nicht gezeigt) zum Antreiben des Fahrzeugrades durch den Radlagerträger 5, wobei die Stützwelle sich zumindest in radialer Richtung über die Radlager an dem Radlagerträger 5 abstützt.
-
Die Betätigungseinheit 1 weist eine Hydraulikeinrichtung 6 zum Erzeugen einer Bremskraft F zum Bremsen des Fahrzeugrades auf. Die Hydraulikeinrichtung 6 weist einen Druckraum 7 und einen Kolben 8 auf, wobei der Kolben 8 in dem Druckraum 7 aufgenommen ist und in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H aus dem einseitig geöffneten Druckraum 7 verschiebbar ist, wobei der Kolben 8 sich an dem Druckraum 7 beim Ausrücken abstützt. Das Ausrücken kann als eine Hubbewegung verstanden werden und wirkt gleichgerichtet zur Bremskraft F.
-
Der Druckraum 7 weist einen Druckanschluss 9 auf, wobei der Druckanschluss 9 zum Verschieben einer Fluidsäule, z.B. Öl, von einem Geberzylinder (nicht gezeigt) mit dem Druckraum 7 verbunden ist. Alternativ oder optional ergänzend kann der Druckanschluss 9 mehrere Druckräume mit der Hydraulikeinrichtung 6 fluidtechnisch miteinander verbinden. Beispielsweise kann eine Hydraulikleitungen die Druckräume verbinden, wobei die mehreren Druckräume die Fluidsäule eines gemeinsamen Geberzylinder aufnehmen. Der Druckraum 7 ist an dem Radträger 4 angeordnet, wobei der Druckraum 7 sich beim der Hubbewegung des Kolbens 8 in axialer Richtung an dem Radträger 4 abstützt. Die Hydraulikeinrichtung 6 weist eine Dichtung 10 auf, wobei die Dichtung 10 an dem Kolben 8 angeordnet ist, wobei die Dichtung 10 beim Ausrücken des Kolben 8 an dem Druckraum 7 anläuft und abdichtet. Alternativ und/oder optional Ergänzend ist die Dichtung 10 an dem Druckraum 7 angeordnet und läuft am Kolben 8 an. Beispielsweise können mehrere Dichtungen an dem Kolben 8 und dem Druckraum 7 zum Abdichten angeordnet sein.
-
Die Bremsvorrichtung 2 weist eine Bremseinheit 17 auf. Die Bremseinheit 17 weist eine Bremsscheibe 11 auf, wobei die Bremsscheibe 11 rotationssymmetrisch um die Hauptachse H ausgebildet ist und rotierbar um die Hauptachse H angeordnet ist. Die Bremsscheibe 11 ist drehfest mit einem Lamellenträger 12 verbunden, wobei die Bremsscheibe 11 axial beweglich von dem Lamellenträger 12 aufgenommen ist. Der Lamellenträger 12 ist mit dem Kopplungsabschnitt 31 drehfest verbunden. Der Kopplungsabschnitt 31 ist koaxial und/oder konzentrisch zur Hauptachse H ausgebildet und bildet mit dem Lamellenträger 12 und der Bremsscheibe 11 die rotierbaren Bauteile der Bremsvorrichtung 2. Der Kopplungsabschnitt 31 stützt sich beim Rotieren in radialer Richtung über eine Wälzlagereinrichtung 32 an dem Gehäuseabschnitt 3 ab.
-
Die Bremseinheit 17 weist einen ersten und einen zweiten feststehenden Belagsträger 13a,b auf, wobei die feststehenden Belagsträger 13a,b jeweils einen Bremsbelag 14a,b tragen, und wobei die Bremsbeläge 14a,b beispielsweise stoffschlüssig mit den feststehenden Belagsträgern 13a,b, z.B. durch eine Klebstoffverbindung, verbunden sind. Die Bremsbeläge 14a,b sind an radialen Bremsflächen 15a,b der Bremsscheibe 11 angeordnet, um die Bremskraft F in die Lamellenscheibe 11 einzuleiten. Die feststehenden Belagsträger 13a,b und die Bremsbeläge 14a,b sind zum umlaufenden Einleiten der Bremskraft F in die Bremsscheibe 11 ringförmig ausgebildet und koaxial und/oder konzentrisch innerhalb des Gehäuseabschnittes 3 angeordnet.
-
Der erste feststehende Belagsträger 13a ist in axialer Richtung zwischen der ersten Bremsfläche 15a und einem Drucktopf 16 angeordnet. Der Drucktopf 16 ist zum Übertragen der Bremskraft F mit dem ersten Belagsträger 13a und der Hydraulikeinrichtung 6 wirkverbunden. Der Drucktopf 16 ist tellerförmig ausgebildet und koaxial und/oder konzentrisch zur Hauptachse H angeordnet. Der erste feststehende Belagsträger 13a liegt mit dem ersten Bremsbelag 14a an der Bremsscheibe 11 an, wobei der Drucktopf 16 die Bremskraft F auf eine Rückseitenfläche des ersten feststehenden Belagsträgers 13a in axialer Richtung überträgt. Mit andern Worten, schiebt der Drucktopf 16 den ersten feststehenden Belagsträger 13a auf die Bremsscheibe 11, wobei der erste Bremsbelag 14a auf die erste Bremsfläche 15a aufpressbar ist, um die Bremskraft F in die Bremsscheibe 11 zum Bremsen des Fahrzeugrades einzuleiten.
-
Der Lamellenträger 12 ist als ein Außenlamellenträger 12 ausgebildet, wobei der Außenlamellenträger 12 um den Außenumfang der Bremsscheibe 11 ausgebildet ist. Der Außenlamellenträger 12 trägt die Bremsscheibe 11 rotationsfest, wobei der Außenlamellenträger 12 mit dem Kopplungsabschnitt 31 verbunden, insbesondere über eine Schraubverbindung kraftschlüssig verbunden, ist. Die Bremseinheit 17 erzeugt ein Bremsmoment in Umlaufrichtung an der Bremsscheibe 11, wobei das Bremsmoment über den Außenlamellenträger 12 an den Kopplungsabschnitt 31 übertragbar ist. Eine Antriebswelle weist beispielsweise den Kopplungsabschnitt 31 auf, wobei der Kopplungsabschnitt 31 stoffschlüssig mit der Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle ist beispielsweise als eine Hohlwelle ausgebildet und auf dem Radlagerträger 5 um die Hauptachse H rotierbar aufgenommen. Die Antriebswelle kann beispielsweise als eine Antriebswelle eines Elektromotors der Radnabenantriebsanordnung ausgebildet sein.
-
Die 1 weist einen welligen Zwischenring 18 auf, wobei der wellige Zwischenring 18 zwischen dem Kolben 8 und dem Drucktopf 16 angeordnet ist und sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H an diesen abstützt. Der wellige Zwischenring 18 ist koaxial und/oder konzentrisch zur Hauptachse ausgebildet. Beispielsweise können mehrere Kolben 8 an dem welligen Zwischenring 18 anliegen, wobei die Bremskraft F von dem einen oder mehreren Kolben 8 anlegbar ist, sodass der wellige Zwischenring 18 die Bremskraft F spannungsverteilend auf den Drucktopf 16 überträgt und den ersten feststehenden Belagsträger 13a in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H auf die Bremsscheibe 11 zum Abbremsen presst.
-
2 zeigt einen Teil der Betätigungseinheit 1 in einer perspektivischen Darstellung, wobei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Betätigungseinheit 1 durch die Hydraulikeinrichtung 6 gebildet ist, deren zwei Kolben 8 jeweils diametral einander gegenüberliegend auf den Drucktopf 16 einwirken.
-
Die Betätigungseinheit 1 weist den welligen Zwischenring 18 auf, welcher die durch die beiden Kolben 8 eingeleitete Bremskraft F auf den Drucktopf 16 überträgt. Hierzu liegen die beiden Kolben 8 in jeweils einem Übertragungsbereich 19 an einer Vorderseite des Zwischenrings 18 an, wobei der Zwischenring 18 mit seiner Rückseite an einem radial nach innen gerichteten Kragen des Drucktopfes 16 in vier voneinander beabstandeten Kontaktbereichen 20 anliegt. Zwischen den jeweiligen Kontaktbereichen 20 ist der Zwischenring 18 über einen Spalt 21 (nicht gezeigt) beabstandet zu dem Drucktopf 16 angeordnet. Die beiden Übertragungsbereiche 19 sind in Umlaufrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten Kontaktbereichen 20 angeordnet.
-
Bei einer Übertragung der Bremskraft F wirken die beiden Kolben 8 gleichzeitig auf den welligen Zwischenring 18 ein, wobei sich die Spalte 21 zwischen dem Zwischenring 18 und dem Drucktopf 16 verkleinern und der wellige Zwischenring 18 wie eine Feder wirkt. Die auf den welligen Zwischenring 18 wirkende Bremskraft F wird dabei auf die vier Kontaktbereiche 20 verteilt, wobei zudem ein Teil der Bremskraft F durch die elastische Verformung des welligen Zwischenringes 18 aufgenommen wird. Dadurch werden die Spannungen an den Kontaktbereichen 20 verteilt, sodass eine um den Umfang optimale Spannungsverteilung erfolgt.
-
Alternativ und/oder optional ist die Hydraulikeinrichtung 6 mit jeweils zwei oder mehr Kolben 8 an jedem der Übertragungsbereich 19 angeordnet. Beispielsweise drücken vier Kolben 8 auf zwei Übertagungsbereiche 19, je zwei Kolben 8 in einen Übertragungsbereich 19, gegenüberliegend und/oder diametral gegen den welligen Zwischenring 18, um die Bremskraft F über vier Kontaktbereiche 20 auf den Drucktopf spannungsverteilend zu übertragen.
-
Die 3 zeigt in einem Ausführungsbeispiel den welligen Zwischenring 18 mit zwei Übertagungsbereichen 19 und vier Kontaktbereichen 20. Der wellige Zwischenring 18 ist ringförmig ausgebildet und gewellt aus einem Flachmaterial gefertigt. Beispielsweise ist der wellige Zwischenring aus Metall, z.B. Stahl, gefertigt und wenige Millimeter stark. Das Material und die Form des welligen Zwischenrings 18 ermöglichen sich bei Einwirkung der Bremskraft F federelastisch zu verformen und ein Teil der Bremskraft F aufzunehmen. Durch die Verformung des welligen Zwischenrings 18 werden die Spalten 21, in 3b gezeigt, geschlossen und ein im Wesentlichen ungewellter und/oder ebener Zwischenring 18 verteilt die Bremskraft F gleichmäßig in Umlaufrichtung auf den Drucktopf 16. Der wellige Zwischenring 18 ist in einer Bremsposition durch die Bremskraft F belastet und federelastisch verformt, wobei der wellige Zwischenring 18 sich bei Änderung der Bremsposition in eine Freigabeposition zurück verformt. Beispielsweise kann der ein oder die mehreren Kolben 8 durch das Zurückverformen des welligen Zwischenrings zumindest teilweise in den Druckraum 7 zurückbewegt werden.
-
Die 3b zeigt den Drucktopf 16 mit dem welligen Zwischenring 18 in einer perspektivischen Schnittdarstellung in einem Zusammengebauten Zustand. Der Kontaktbereich 20 des welligen Zwischenrings 18 ist dabei an einer Innenringfläche 22 des Drucktopfes 16 angeordnet. Die radial ausgebildete Innenringfläche ist an dem radial nach innen gerichteten Kragen des Drucktopfs 16 angeordnet, wobei der Drucktopf 16 eine radiale Außenringfläche 23 aufweist. Die Außenringfläche 23 ist außerhalb des Kragens des Drucktopfes 16 und abgewandt zur Innenringfläche 22 auf dem Drucktopf 16 ausgebildet und/oder angeordnet. Die radiale Außenringfläche 23 ist mit dem feststehenden ersten Belagsträger 13a zum Übertragen der Bremskraft F wirkverbunden.
-
Der wellige Zwischenring 18 definiert mehrere Spalten 21 zwischen den Übertagungsbereichen 19 und dem Drucktopf 16, wobei die Spalten 21 beim Übertragen der Bremskraft F zumindest verkleinert oder geschlossen werden. Die Spalten 21 können als eine Federweg des welligen Zwischenrings 18 gesehen werden, wobei die axiale Verformung des welligen Zwischenrings 18 die Bremskraft F zumindest auf die vier Kontaktberieche 20 verteilt. Beispielsweise werden die Spalten 21 in der Bremsposition geschlossen, wobei der wellige Zwischenring 18 flächig an der Innenringfläche 21 anliegt, sodass die Bremskraft F auf die gesamte Innenringfläche 22 übertragen wird. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass der Drucktopf 16 eine gleichmäßige Druckbelastung erfährt und eine einseitige Verformung des Drucktopfes 16 vermieden wird und/oder vermeidbar ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Betätigungseinheit
- 2
- Bremsvorrichtung
- 3
- Gehäuseabschnitt
- 4
- Radträger
- 5
- Radlagerträger
- 6
- Hydraulikeinrichtung
- 7
- Druckraum
- 8
- Kolben
- 9
- Druckanschluss
- 10
- Dichtung
- 11
- Bremsscheibe
- 12
- Lamellenträger
- 13a
- erster feststehender Belagsträger
- 13b
- zweiter feststehender Belagsträger
- 14a
- ersten Bremsbelag
- 14a
- zweiter Bremsbelag
- 15a
- erste Bremsfläche
- 15b
- zweite Bremsfläche
- 16
- Drucktopf
- 17
- Bremseinheit
- 18
- welliger Zwischenring
- 19
- Übertragungsbereich
- 20
- Kontaktbereich
- 21
- Spalt
- 22
- Innenringfläche
- 23
- Außenringfläche
- 31
- Kopplungsabschnitt
- 32
- Wälzlagereinrichtung
- H
- Hauptachse
- F
- Bremskraft
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102012200668 A1 [0003]
