DE102019122595A1

DE102019122595A1 - Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019122595A1
Application number: DE102019122595.7A
Authority: DE
Inventors: Doris Maria Reutter; Philippe Wagner; Simon ORTMANN; Aurelien Grauss; Alan Barrera
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-06-18
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Es wird eine Bremsvorrichtung 1 für ein Fahrzeug 50 mit mindestens einem Rad 51, wobei das Rad 51 eine Radachse 55 definiert, vorgeschlagen. Die Bremsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2, eine Bremskörpereinrichtung 3, eine Hydraulikeinrichtung 13 zur Erzeugung einer Bremskraft F auf, wobei die Hydraulikeinrichtung 13 in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist und mit der Bremskörpereinrichtung 3 wirkverbunden ist, wobei die Bremskörpereinrichtung 3 und das Gehäuse 2 rotationsfest angeordnet oder anordbar sind, wobei sich die Bremskörpereinrichtung 13 an dem Gehäuse 2 abstützt, wobei die Bremskörpereinrichtung 3 eine Ringfläche 11 als Bremsfläche zur Einleitung der Bremskraft F und auf einer radial ausgebildeten Kreisfläche eine Kühlstruktur 4 aufweist. Zudem wird ein Fahrzeug 50 mit mindestens einem Rad 51 und der Bremsvorrichtung 1 vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad und mit der Bremsvorrichtung.
Bei Fahrzeugen, insbesondere zweirädrigen Kleinfahrzeugen wie Tretroller, Scooter oder auch Fahrräder kommen oftmals Scheibenbremsen zum Einsatz, um das Fahrzeug abzubremsen.
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bauraumsparenden und eine optisch an ein Rad eines Fahrzeuges angepasste Bremsvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad und der Bremsvorrichtung gemäß dem Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad, welches bevorzugt ein Vorderrad ist, vorgeschlagen. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Klein- oder Kleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet.
Das Fahrzeug weist vorzugsweise mindestens ein Rad auf. Mit nur einem Rad kann das Fahrzeug als ein elektrisches Einrad, z.B. als ein sogenanntes Monowheel oder Solowheel ausgebildet sein. Mit zwei oder mehr 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.
Das Rad des Fahrzeuges definiert eine Radachse. Das Rad ist vorzugsweise um die definierte Radachse rotierbar ausgebildet. Im Speziellen ist das Rad auf der Radachse rotierbar aufgenommen. Die Radachse ist beispielsweise als eine Steckachse ausgebildet.
Die Bremsvorrichtung weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist vorzugsweise auf der Radachse des Fahrzeuges angeordnet, wobei das Gehäuse vorzugsweise konzentrisch und/oder koaxial zur Radachse ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Gehäuse in einer seitlichen Draufsicht, insbesondere in einer Draufsicht auf eine Sichtseite des Gehäuses, ringförmig ausgebildet. Das Gehäuse weist vorzugsweise eine Durchgangsöffnung auf, wobei die Radachse durch die Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Gehäuses auf der Radachse verläuft. Das Gehäuse ist vorzugsweise versetzt auf der Radachse in einer axialen Richtung im Bezug auf die Mitte der Radachse angeordnet. Beispielsweise ist das Rad rotierbar auf der Radachse mittig angeordnet, wobei das Gehäuse auf der Radachse in axialer Richtung versetzt neben dem Rad aufgenommen ist. Insbesondere sind das Gehäuse und das Rad parallel zueinander ausgebildet, wobei das Rad sich vorzugsweise in radialer Richtung an der Radachse und zumindest in der einen axialen Richtung am Gehäuse abstützt. Vorzugsweise ist das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Dies hat den Vorteil, dass das Gehäuse kostengünstig herstellbar ist und ein geringes Gewicht aufweist. Alternativ kann das Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung gebildet sein. Das Gehäuse ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Die Bremsvorrichtung weist eine Bremskörpereinrichtung auf. Die Bremskörpereinrichtung ist vorzugsweise konzentrisch zur Radachse ausgebildet. Die Bremskörpereinrichtung ist vorzugsweise als eine rotationssymmetrische und/oder drehsymmetrische Scheibe ausgebildet und aus einem Vollmaterial, z.B. Metall, insbesondere aus Aluminium gefertigt. Die Bremskörpereinrichtung weist vorzugsweise einseitig auf einer radial ausgebildeten Kreisfläche eine Kühlstruktur auf. Die Kühlstruktur ist vorzugsweise als eine oder mehrere Kühlrippen zum Austausch von Wärmeenergie der Bremskörpereinrichtung mit einer Umgebung, z.B. Umgebungsluft, ausgebildet. Die Kühlrippen sind vorzugsweise in das Vollmaterial der Bremskörpereinrichtung eingebracht. Beispielsweise sind die Kühlrippen durch Einfräsungen in die eine radiale Kreisfläche der Bremskörpereinrichtung oder beim Urformen eingebracht.
Die Bremskörpereinrichtung weist vorzugsweise einen Durchbruch auf, wobei der Durchbruch zumindest im Bereich einer Symmetrieachse der Bremskörpereinrichtung angeordnet ist. Der Durchbruch ist vorzugsweise zur Aufnahme des Gehäuses ausgebildet, wobei sich die Radachse mit dem Gehäuse durch den Durchbruch erstreckt.
Die Bremsvorrichtung weist eine Hydraulikeinrichtung zur Erzeugung einer Bremskraft auf. Die Hydraulikeinrichtung ist vorzugsweise zur hydraulischen Aktivierung der Bremsvorrichtung ausgebildet. Beispielsweise kann die Hydraulikeinrichtung durch einen Bremshebel des Fahrzeuges betätigt werden und die Bremsvorrichtung aktivieren, sodass das rotierende Rad abgebremst werden kann.
Die Hydraulikeinrichtung ist in dem Gehäuse aufgenommen. Die Hydraulikeinrichtung ist vorzugsweise konzentrisch in dem Gehäuse integriert.
Vorzugsweise ist die Hydraulikeinrichtung als ein konzentrischer Nehmerzylinder ausgebildet. Beispielsweise ist der Nehmerzylinder um die Durchgangsöffnung des Gehäuses, welche die Radachse aufnimmt, ausgebildet.
Die Hydraulikeinrichtung ist mit der Bremskörpereinrichtung wirkend verbunden. Die Hydraulikvorrichtung ist vorzugsweise mit der Bremskörpereinrichtung derart verbunden, sodass die durch die Hydraulikeinrichtung erzeugte Bremskraft auf die Bremskörpereinrichtung übertragbar ist. Die Hydraulikeinrichtung ist vorzugsweise mit der Bremskörpereinrichtung kraftschlüssige und/oder formschlüssig verbunden.
Die Bremskörpereinrichtung und das Gehäuse sind rotationsfest angeordnet oder anordbar. Vorzugsweise sind die Bremskörpereinrichtung und das Gehäuse rotationsfest zwischen einer Radachsenaufnahme und dem Rad des Fahrzeuges angeordnet. Die Radachsenaufnahme ist vorzugsweise als eine Radgabel mit mindestens einem Gabelbein ausgebildet, wobei vorzugsweise die Bremskörpereinrichtung und das Gehäuse zwischen dem einem Gabelbein und dem Rad auf der Radachse angeordnet sind.
Das Gehäuse stützt sich vorzugsweise an der Radachsaufnahme ab. Insbesondere stützt sich das Gehäuse zur rotationsfesten Aufnahme auf der Radachse an der Radachsenaufnahme ab, wobei vorzugsweise ein Moment bei Aktivierung der Bremsvorrichtung durch die Radachsenaufnahme aufgenommen wird.
Die Bremskörpereinrichtung stützt sich an dem Gehäuse ab. Die Bremskörpereinrichtung ist vorzugsweise rotationsfest in Bezug auf die Radachse mit dem Gehäuse verbunden, wobei vorzugsweise eine Relativbewegung der Bremskörpereinrichtung zum Gehäuse in lineare und/oder axiale Richtung in Bezug auf die Radachse ausübbar ist. Vorzugsweise ist die Hydraulikeinrichtung in axialer Richtung wirkend mit der Bremskörpereinrichtung und das Gehäuse in radialer Richtung momentübertragend mit der Bremskörpereinrichtung verbunden.
Erfindungsgemäß weist die Bremskörpereinrichtung eine Ringfläche als Bremsfläche zur Einleitung der Bremskraft auf. Die Ringfläche kann als eine durchgehende Ringfläche oder als eine unterbrochene Ringfläche und/oder eine segmentierte Ringfläche ausgebildet sein. Die Ringfläche ist vorzugsweise in radialer Richtung in Bezug auf die Radachse auf der Bremskörpereinrichtung ausgebildet. Die Ringfläche ist vorzugsweise einseitig auf der Bremskörpereinrichtung ausgebildet. Insbesondere ist die Ringfläche auf der von der Kühlstruktur abgewandten radialen Kreisfläche der Bremskörpereinrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist die radiale Kreisfläche als eine Seitenfläche der Bremskörpereinrichtung ausgebildet. Insbesondere kann die Kühlstruktur die gesamte Kreisfläche und/oder Seitenfläche der Bremskörpereinrichtung einnehmen, sie kann jedoch auch auf Teilbereiche der Bremskörpereinrichtung und/oder der Seitenfläche begrenzt sein. Die Ringfläche ist vorzugsweise umlaufend, an einem Außenumfang der Bremskörpereinrichtung angrenzend, angeordnet. Die Ringfläche kann vorzugsweise als eine Abschnittsfläche der seitlichen Kreisflächen der Bremskörpereinrichtung ausgebildet sein. Insbesondere ist die Ringfläche durch eine Materialoberfläche der Bremskörpereinrichtung gebildet. Beispielsweise kann die Ringfläche durch eine behandelte Oberfläche der Bremskörpereinrichtung gebildet sein z.B. durch Schleifen und/oder Honen der Oberfläche, um z.B. eine Rauheit der Ringfläche zu bestimmen.
Die Ringfläche der Bremskörpereinrichtung ist zur Einleitung einer Bremskraft vorzugsweise in eine Radfelge des Rades ausgebildet. Die Radfelge ist vorzugsweise zur Aufnahme eines Reifens ausgebildet, wobei die Radfelge vorzugsweise auf der Radachse rotierbar gelagert ist. Der Reifen ist vorzugsweise aus einem Vollmaterial gefertigt, beispielsweise aus eine Kunststoffmaterial und/oder aus einem Gummiwerkstoff.
Insbesondere ist die Bremskörpereinrichtung linear und/oder axial auf die Radfelge zu bewegbar und an die Radfelge anlegbar und/oder aufpressbar, um das rotierende Rad durch Reibung abzubremsen. Bevorzugt handelt es sich bei der Bremsvorrichtung um eine Reibbremse. Unter der Bremskraft ist vorzugsweise eine Kraft zu verstehen, welche die rotierende Radfelge durch Beaufschlagung der Kraft abbremst. Beispielsweise kann die Bremskraft als eine Spannkraft der Bremskörpereinrichtung entgegen der Radfelge in axialer Richtung in Bezug auf die Radachse verstanden werden.
Vorteilhaft ist, dass durch die rotationsfeste Bremskörpereinrichtung, welche linear und/oder axial auf das Rad zu bewegbar ist, die rotierenden Bauteile der Bremsvorrichtung an dem Fahrzeug reduziert werden. Dadurch kann ein bauraumsparender Aufbau der Bremsvorrichtung gewährleistet werden. Anders als bei dem aus dem Stand der Technik bekannte Scheibenbremseinrichtung mit zweiseitig einklemmenden Bremsbelägen, wird die Bremskraft über die Ringfläche eingeleitet, sodass die Bremsvorrichtung besonders bauraumsparend in axialer Richtung ausgebildet ist und zudem die bremskraftübertragenden Bauteile reduziert, sodass die Bremsvorrichtung kostengünstig herstellbar ist.
Es ist dabei ein weiterführender Gedanke der Erfindung, dass Bremswärme, welche in der Bremsvorrichtung entsteht, an die Umgebung abgegeben werden soll, um ein Überhitzen der Bremsvorrichtung zu vermeiden. Insbesondere wird versucht, die Bremswärme von dem Rad weg zu leiten. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in dem Rad ein Elektromotor zum Antrieb des Rads angeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist die Bremskörpereinrichtung einen Grundkörper auf, wobei der Grundkörper bevorzugt einstückig und/oder einteilig ausgebildet ist. Insbesondere ist der Grundkörper aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet. Der Grundkörper ist vorzugsweise als ein Aluminiumgrundkörper ausgebildet und besteht somit aus einer Aluminiumlegierung. Es kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper, insbesondere die Kühlstruktur trennend gefertigt ist. Bevorzugt ist jedoch der Grundkörper, insbesondere die Kühlstruktur, urgeformt wobei die Herstellung beispielsweise über ein Aluminiumgussverfahren, insbesondere Aluminiumdruckgussverfahren umgesetzt ist. Insbesondere ist der Grundkörper als ein Aluminiumbauteil ausgebildet. Diese Ausgestaltung hat aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit der Aluminiumlegierung den Vorteil, dass die entstehende Bremswärme in der Bremsvorrichtung besonders effektiv abgeleitet werden kann.
Bei einer möglichen Ausgestaltung ist der Grundkörper und/oder die Kreisfläche und/oder die Seitenfläche vollständig umlaufend geschlossen ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die verfügbare Fläche für die Kühlstruktur besonders groß ausgebildet. Allerdings hat dieser Ausführungsform den Nachteil, dass kein freier Bauraum für den Anschluss der Hydraulikeinrichtung verfügbar ist. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Grundkörper ein Fenster zur Durchführung eines Hydraulikanschlusses für die Hydraulikeinrichtung auf. Ein Zweitnutzen des Fensters ist es, dass durch das Fenster eine Luftkühlung des Inneren der Bremsvorrichtung möglich ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Kühlstruktur eine Mehrzahl von Rippenabschnitten auf. Die Rippenabschnitte sind vorzugsweise als Stegabschnitte ausgebildet. Die Rippenabschnitte weisen bevorzugt eine Breite von mindestens 3 mm, vorzugsweise von mindestens 5 mm und insbesondere von mindestens 7 mm auf. Alternativ oder ergänzend weisen die Rippenabschnitte eine Breite von weniger als 20 mm, vorzugsweise von weniger als 15 mm und insbesondere von weniger als 10 mm auf. Die Rippenabschnitte weisen eine Höhe in axialer Richtung von mindestens 5 mm, vorzugsweise von mindestens 10 mm auf. Vorzugsweise weist die Kühlstruktur in der Gesamtheit mindestens 9 Rippenabschnitte, insbesondere mindestens 16 Rippenabschnitte auf. Es ist ferner bevorzugt vorgesehen, dass die Länge der Rippenabschnitte mindestens 30 mm, vorzugsweise mindestens 60 mm beträgt.
Die Rippenabschnitte können zumindest teilweise konzentrisch zu der Hauptachse und/oder Radachse verlaufen. Alternativ oder ergänzend können die Rippenabschnitte als Spiralenabschnitte ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend sind die Rippenabschnitte im Verlauf gekrümmt ausgebildet. Bei einer weiteren Ergänzung oder Alternative können die Rippenabschnitte auch horizontal verlaufen, so dass ein Fahrtwind an der Bremseinrichtung und/oder an dem Grundkörper entlanggeführt ist.
Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung, sind auf der radial ausgebildeten Kreisfläche und/oder auf der Seitenfläche Felgenbereiche zur Visualisierung einer Felge und Kühlbereiche mit der Kühlstruktur angeordnet. Die Felgenbereiche erstrecken sich in einer radialen Richtung von einem Zentralbereich der Kreisfläche und/oder der Seitenfläche zu einem Randbereich. Die Felgenbereiche können gerade oder gekrümmt ausgebildet sein. Die Kühlbereiche sind zwischen den Felgenbereichen angeordnet. Vorzugsweise nehmen die Kühlbereiche mindestens 50 %, insbesondere mindestens 60 % der Fläche von der Kreisfläche und/oder der Seitenfläche ein. Die Felgenbereiche haben bevorzugt eine Oberfläche, welche sichtbar glatter und/oder weniger strukturiert ausgebildet ist wie die Kühlbereiche. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Hersteller in den Felgenbereichen Hersteller spezifische oder produktspezifische Merkmale einbringen kann ohne die Kühlwirkung durch die Kühlstruktur über eine zulässige Grenze hinaus zu verringern. Beispielsweise sind drei Felgenbereiche vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform leitet die Ringfläche der Bremskörpereinrichtung die Bremskraft in das Rad ein. Vorzugsweise leitet die Ringfläche der Bremskörpereinrichtung die Bremskraft in die Radfelge des Rades zum Abbremsen ein. Insbesondere wird die rotierende Radfelge des Rades durch das Einleiten der Bremskraft abgebremst und/oder bis zum Stillstand des Rades angehalten.
Die Bremskraft ist durch eine lineare und/oder axiale Bewegung der Bremskörpereinrichtung entgegen einer radialen Seitenfläche des Rades einleitbar. Die radiale Seitenfläche des Rades ist vorzugsweise durch die Radfelge ausgebildet, wobei vorzugsweise die Ringfläche die Bremskraft durch die lineare und/oder axiale Bewegung der Bremskörpereinrichtung in die Radfelge einleitet.
Die lineare und/oder axiale Bewegung der Bremskörpereinrichtung kann insbesondere als anlegen und/oder anpressen der Bremskörpereinrichtung an die radiale Seitenfläche des Rades verstanden werden. Bevorzugt liegt die Bremskörpereinrichtung mit der Ringfläche eng an der radialen Seitenfläche des Rades an, sodass das Rad kontaktfrei zur Ringfläche rotierbar ist, wobei zum Einleiten der Bremskraft vorzugsweise eine geringe lineare und/oder axiale Bewegung der Bremskörpereinrichtung ausübbar ist.
Insbesondere leitet die Ringfläche der rotationsfesten Bremskörpereinrichtung die Bremskraft einseitig, in axialer Richtung in Bezug auf die Radachse, in die rotierbare radiale Seitenfläche des Rades ein. Vorzugsweise kontaktiert die gesamte umlaufende Ringfläche der Bremskörpereinrichtung beim Einleiten der Bremskraft die radiale Seitenfläche des Rades.
Die Ringfläche stellt vorzugsweise einen ersten Reibpartner dar, wobei zumindest die radiale Seitenfläche des Rades einen zweiten Reibpartner bildet. Besonders bevorzugt leitet die Ringfläche der Bremskörpereinrichtung als erster Reibpartner die Bremskraft einseitig, in axialer Richtung in Bezug auf die Radachse, in die als zweiten Reibpartner ausgebildete radiale Seitenfläche des Rades ein. Beispielsweise wird bei Aktivierung der Bremsvorrichtung die rotationsfeste Bremskörpereinrichtung einseitig auf die rotierende Radfelge zum Abbremsen gepresst.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist die Hydraulikeinrichtung konzentrisch zur Bremskörpereinrichtung ausgebildet, wobei die Hydraulikeinrichtung mit der Bremskörpereinrichtung über eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Bremskraft wirkverbunden ist. Insbesondere ist die Übertragungseinrichtung in der Bremskörpereinrichtung, bevorzugt vollständig, aufgenommen. Bevorzugt ist die Bremskörpereinrichtung zur Aufnahme der Übertragungseinrichtung tellerförmig ausgebildet. Vorzugsweise spannen die Übertragungseinrichtung und die Bremskörpereinrichtung Ebenen auf, die gleichgerichtet und/oder parallel zueinander sind. Die Übertragungseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Bremskraft von der Hydraulikeinrichtung auf die Bremskörpereinrichtung zu übertragen.
Die Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise als eine Scheibe, insbesondere als eine Metallscheibe, ausgebildet. Vorzugsweise ist die Übertragungseinrichtung konzentrisch zu der Bremskörpereinrichtung angeordnet. Beispielsweise weist die Übertragungseinrichtung als Scheibe einen geringeren Durchmesser als die Bremskörpereinrichtung auf, sodass die Übertragungseinrichtung in der Bremskörpereinrichtung aufnehmbar ist.
Zur Übertragung der Bremskraft ist die Übertragungseinrichtung mit der Bremskörpereinrichtung wirkverbunden. Bevorzugt ist die Übertragungseinrichtung an der Bremskörpereinrichtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig befestigt, z.B. kann sie mit dieser verschraubt sein. Insbesondere ist die Übertragungseinrichtung gemeinsam mit der Bremskörpereinrichtung axial beweglich. Insbesondere überträgt die Übertragungseinrichtung die Bremskraft in Form einer kinetischen Energie auf die Bremskörpereinrichtung, indem sie die Bremskörpereinrichtung axial zu der Radfelge hin verschiebt und dadurch aktiviert. Im Speziellen ist die aktivierte Bremskörpereinrichtung mit der Ringfläche zumindest an der Abschnittsfläche der Radfelge angelegt und/oder aufgepresst, um das rotierende Rad abzubremsen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Hydraulikeinrichtung einen Ringraum, einen hydraulisch betätigbaren Ringkolben und einen Druckanschluss auf, wobei der Ringraum und der Ringkolben konzentrisch und/oder koaxial zur Radachse ausgebildet sind und der Ringkolben im Ringraum aufgenommen ist. Der Ringraum ist vorzugsweise als ein konzentrischer Nehmerzylinder ausgebildet. Insbesondere ist der konzentrische Nehmerzylinder zur beweglichen Aufnahme des Ringkolbens in einer axialen Richtung in Bezug auf die Radachse geöffnet. Im Speziellen ist der konzentrische Nehmerzylinder zum Ausrücken des hydraulisch betätigbaren Ringkolbens einseitig in axialer Richtung in Bezug auf die Radachse geöffnet. Der Ringkolben ist vorzugsweise linear und/oder axial in Bezug auf die Radachse verschiebbar, wobei der Ringkolben sich beim Verschieben an dem Ringraum in radialer Richtung in Bezug auf die Radachse abstützt und/oder anläuft.
Der Ringraum ist mit dem Druckanschluss zur Aufnahme einer Hydraulikfluidsäule fluidtechnisch verbunden, wobei der Ringkolben mit der Übertragungseinrichtung zur Aktivierung der Bremskörpereinrichtung durch Ausführung einer Hubbewegung kraftschlüssig verbunden ist. Der Druckanschluss ist vorzugsweise mit dem Gehäuse verbunden, insbesondere ist der Druckanschluss mit dem Gehäuse stoffschlüssig verbunden und/oder aus einem gemeinsamen Material gefertigt. Der Druckanschluss ist vorzugsweise zum Befestigen einer Druckleitung ausgebildet. Beispielsweise kann der Druckanschluss eine Gewindebohrung zum verschraubbaren Verbinden der Druckleitung mit dem Druckanschluss aufweisen. Alternativ oder optional ergänzend, kann der Druckanschluss einen Verbindungsstutzen aufweisen, wobei der Verbindungsstutzen zum Überstülpen der Druckleitung ausgebildet ist und eine umlaufender Rippung zum Befestigen der Druckleitung aufweist.
Der Druckanschluss verbindet vorzugsweise den Ringraum fluidtechnisch mit dem Bremshebel und/oder mit einem Geberzylinder zur Abgabe der Hydraulikfluidsäule, wobei die zuführbare Hydraulikfluidsäule den Ringkolben bei Aktivierung axial verdrängt, sodass der Ringkolben die Bremskraft durch die Hubbewegung überträgt. Der Ringkolben ist mit der Übertragungseinrichtung vorzugsweise über Kraftschluss verbunden, wobei ein aus dem Ringraum bewegbarer radialer Abschnitt des Ringkolbens an einer radialen Abschnittsfläche der Übertragungseinrichtung anliegt. Der Ringkolben drückt vorzugsweise beim Ausrücken aus dem Ringraum auf die Übertragungseinrichtung, sodass die Hubbewegung von Ringkolben über die Übertragungseinrichtung auf die Bremskörpereinrichtung übertragen wird. Zusammengefasst kann die kinetische Energie des Ringkolbens als Bremskraft auf die Übertragungseinrichtung und von dieser auf die Bremskörpereinrichtung übertragen werden.
Der Ringkolben ist vorzugsweise bei Deaktivierung der Bremskörpereinrichtung im Ringraum vollständig aufgenommen, wobei der Ringkolben vorzugsweise über eine Spannkraft im Ringraum gehalten ist. Bevorzugt ist die Bremskörpereinrichtung in einer axialen Gegenrichtung zur Hubbewegung des Ringkolbens mit der Spannkraft beaufschlagt, beispielsweise durch ein oder mehrere Federelemente, wobei die Federelemente sich vorzugsweise an dem Gehäuse abstützen. Insbesondere wirken die Federelemente über die Bremskörpereinrichtung auf die Übertragungseinrichtung ein, wobei die Übertragungseinrichtung den Ringkolben in den Ringraum zurückschiebt. Wird wiederum die Bremskraft aktiviert, werden vorzugsweise die Federelemente zwischen der Bremskörpereinrichtung und dem Gehäuse gespannt.
In einer besonders bevorzugen Ausführungsform der Erfindung ist der Druckanschluss als eine Drehmomentstütze ausgebildet. Die Drehmomentstützte ist in einer radialen Richtung in Bezug auf die Radachse ausgebildet. Die Drehmomentstütze ist an dem Gehäuse angeordnet. Insbesondere erstreckt sich die Drehmomentstütze als eine stabförmige Stütze in eine radiale Richtung aus dem ringförmigen Gehäuse, sodass die Drehmomentstütze einen Hebelarm für das Gehäuse darstellt und ein Moment um die Radachse aufnehmen kann. Vorzugsweise ist die Drehmomentstützte kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden. Bevorzugt ist die Drehmomentstütze einstückig mit dem Gehäuse verbunden und ist aus demselben Material gefertigt. Vorzugsweise ist die Drehmomentstütze zumindest im Verbindungsbereich zum Gehäuse materialverstärk ausgebildet. Bevorzugt weist die die Drehmomentstütze eine stärkere Materialstärke als das restliche Gehäuse auf. Beispielsweise ist die Drehmomentstütze und das Gehäuse aus einem Kunststoffmaterial einteilig gefertigt, wobei die Drehmomentstützte eine höhere Materialstärke, insbesondere eine doppelt so hohe Materialstärke wie das Gehäuse aufweist.
Die Bremskörpereinrichtung stützt sich über die Drehmomentstütze rotationsfest an dem Gehäuse abstützt. Insbesondere stützt sich die Bremskörpereinrichtung über die Drehmomentstützte rotationsfest zur Radachse an dem Gehäuse ab. Beispielsweise entsteht beim Einleiten der Bremskraft über die Ringfläche der Bremskörpereinrichtung in die Radfelge das Moment um die Radachse und wirkt auf die Bremskörpereinrichtung ein, wobei die Bremskörpereinrichtung diesem Moment durch das Abstützen an der Drehmomentstützte entgegenwirkt und das Moment über die Drehmomentstützte in das Gehäuse übertragen wird. Das Gehäuse ist vorzugsweise rotationsfest, insbesondere um die Radachse, mit der Radachsenaufnahme verbunden, wobei das Gehäuse sich an der Radachsenaufnahme abstützt, sodass insbesondere das beim Abbremsen des Rades entstandene Moment um die Radachse letztlich durch die Radachsenaufnahme, z.B. der Radgabel, aufgenommen wird.
Die Drehmomentstütze ist insbesondere im Bereich des Durchbruches der Bremskörpereinrichtung angeordnet. Der Durchbruch erstreckt sich vorzugsweise mindestens im Bereich des ringförmigen Gehäuses und der als Drehmomentstützte ausgebildeten Druckanschlusses, wobei diese im Durchbruch aufgenommen sind, sodass die Bremskörpereinrichtung sich an der Drehmomentstützte in radialer Richtung abstützen kann. Besonders bevorzugt ist die Bremskörpereinrichtung in radialer Richtung an der Drehmomentstützte derart abgestützt, dass die rotationsfeste Bremskörpereinrichtung denn in linearer und/oder axialer Richtung bewegbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bremsvorrichtung eine Gleithülse auf. Die Gleithülse ist vorzugsweise zwischen der Drehmomentstütze und der Bremskörpereinrichtung aufgenommen. Die Gleithülse ist zum axialen Abgleiten an der Bremskörpereinrichtung durch die Drehmomentstütze aufgenommen. Beispielsweise ist die Gleithülse um eine kreisrunde Öffnung des Druckanschlusses gestülpt, sodass die Gleithülse einen Außenumfang des Druckanschlusses umhüllt. Die Gleithülse ist vorzugsweise mindestens an einer Kontaktfläche der Bremskörpereinrichtung abgleitbar. Die Kontaktflächen sind vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Radachse ausgebildet, wobei die Kontaktflächen sich gegenüberstehen und die Gleithülse dazwischen abgleitbar angeordnet ist. Die Kontaktflächen sind vorzugsweise im Durchbruch der Bremskörpereinrichtung angeordnet.
Die Gleithülse ist vorzugsweise mit der Drehmomentstützte formschlüssig verbunden und aus einem Kunststoffmaterial oder aus Metall gefertigt. Die Gleithülse gleitet vorzugsweise mit ihrem Außenumfang an den beiden Kontaktflächen ab. Mit anderen Worten, stützt sich beispielsweise die Bremskörpereinrichtung mit einer Kontaktfläche in radialer Richtung an der Drehmomentstützte ab, wobei die Kontaktflächen beim Abstützen an der Gleithülse in axialer Richtung abgleitbar ist, wobei trotz beaufschlagten Moment um die Radachse eine lineare und/oder axiale Bewegung der Bremskörpereinrichtung ausführbar ist. Vorteilhaft ist, dass sich beispielsweise die Bremskörpereinrichtung beim Abbremsen der Radfelge nicht verkeilt und die Bremskraft gleichmäßig in die Radfelge eingeleitet werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Bremskörpereinrichtung eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Bremsbelages aus Metall und/oder Kunststoff oder einem Bremsbelag mit einem Reibmittel auf. Der Bremsbelag ist vorzugsweise aus einem hitzebeständigen Metall gefertigt oder damit beschichtet. Alternativ und/oder optional Ergänzend ist der Reibbelag aus dem Reibmittel gefertigt oder damit beschichtet, beispielsweise ist das Reibmittel aus einer Metall-Graphit-Mischung gefertigt. Der Bremsbelag weist vorzugsweise eine Rauheit auf, wobei die die Rauheit über eine Materialzusammensetzung, z.B. Metallpartikeln und/oder durch eine Oberflächenbehandlung, z.B. Schleifen oder Bohrungen, in den Bremsbelag eingebracht ist. Besonders bevorzugt ist der Bremsbelag als ein Metallring und/oder ein Blechring ausgebildet.
Der Bremsbelag ist vorzugsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig in der Aufnahmeeinrichtung der Bremskörpereinrichtung aufgenommen. Die Aufnahmeeinrichtung ist insbesondere als ein axial abstehender Rand der Bremskörpereinrichtung ausgebildet, wobei der Rand eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines Außenumfangs des Bremsbelags aufweist.
Der Bremsbelag weist die Ringfläche auf. Die Ringfläche ist vorzugsweise als die Fläche zu verstehen, welche beim Einleiten der Bremskraft die Radfelge kontaktiert und mittels Reibung abbremst. Der vorzugsweise als Metallring ausgebildete Bremsbelag weist die Ringfläche auf, wobei beim Aktiveiern der Bremskraft der Metallring gegen die Radfelge gedrückt wird und das rotierende Rad abbremst. Der Metallring ist vorzugsweise federelastisch in der Aufnahmeeinrichtung der Bremskörpereinrichtung aufgenommen, wobei der Metallring beim Einleiten der Bremskraft in die Radfelge elastisch verformbar ist, sodass beispielsweise ein abruptes blockieren der Radfelge vermieden wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug mit mindestens einem Rad und der Bremsvorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 7. Das Fahrzeug weist eine Radachsenaufnahme zur Aufnahme der Radachse und eine Radfelge aufweist. Die Radachsenaufnahme ist vorzugsweise als die Radgabel mit mindestens einem Gabelbein ausgebildet. Die Radfelge ist rotierbar auf der Radachse aufgenommen.
Die Bremskörpereinrichtung und das Gehäuse sind rotationsfest zwischen einer Radachsenaufnahme und der Radfelge angeordnet, wobei das Gehäuse sich an der Radachsenaufnahme abstützt und die Bremskörpereinrichtung sich an dem Gehäuse abstützt. Das Gehäuse stützt sich vorzugsweise an der Radgabel ab, wobei die Radgabel lenkbar mit dem Fahrzeug zur Lenkungssteuerung verbunden ist. Insbesondere wir das beim Abbremsen der Radfelge entstehende Moment um die Radachse von der Bremskörpereinrichtung über das Gehäuse in die Radgabel eingeleitet, wobei das Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung abgebremst wird.
In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse des Fahrzeuges eine Drehsicherung zum rotationsfesten Abstützen des Gehäuses an der Radachsaufnahme auf. Insbesondere ist das Gehäuse auf der Radachse aufgenommen und über die Drehsicherung um diese rotationsfest an der Radachsaufnahme abgestützt.
Die Drehsicherung ist als eine Kontur des Gehäuses, z.B. als ein Keil und/oder als eine nasenförmige Kontur, zum formschlüssigen Verbinden mit einer Gegenkontur der Radachsenaufnahme, z.B. einer Einkerbung und/oder einer Nut, ausgebildet. Die Kontur des Gehäuses ist vorzugsweise auf der Sichtseite des ringförmigen Gehäuses angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung. Die Gegenkontur der Radachsaufnahme liegt vorzugsweise dieser gegenüber, wobei die Kontur des Gehäuses und die Gegenkontur der Radachsenaufnahme zur gegenseitigen formschlüssigen Aufnahme ausgebildet sind. Bevorzugt sind die beiden Konturen axial versetzt zur Radachse an dem Gehäuse und der Radachsaufnahme angeordnet. Mit anderen Worten, sind die Kontur und die Gegenkontur axial zur Radachse versetzt angeordnet, sodass das Moment um die Radachse beim Aktivieren der Bremskraft von dem Gehäuse auf die Radachsaufnahme übertragen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrzeug ist als ein Kleinfahrzeug, z.B. als ein Elektroroller oder Elektroscooter ausgebildet. Elektroroller oder Elektroscooter sind vorzugsweise mit einem Elektromotor antreibbare Fahrzeuge mit mindestens zwei Rädern. Die Bremsvorrichtung ist vorzugsweise an einer Vorderradaufnahme des Fahrzeuges angeordnet und zum Abbremsen eines Vorderrades ausgebildet. Die Vorderradaufnahme ist vorzugsweise als die Radachsenaufnahme, im Speziellen als die lenkbare Radgabel ausgebildet. Alternativ und/oder optional ergänzend kann die Bremsvorrichtung zum Abbremsen eines Hinterrades an einer Hinterradaufnahme des Elektrorollers oder Elektroscooter ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Elektroroller oder Elektroscooter den Bremshebel zum händischen Betätigen der Bremskörpereinrichtung auf, wobei der Bremshebel an einem Lenker des Elektrorollers oder Elektroscooter angeordnet ist und mit der Hydraulikeinrichtung fluidtechnisch verbunden ist. Beispielsweise können die bis zu 20 Kilometer pro Stunde schnellen Elektroroller oder Elektroscooter durch die hydraulisch betätigbare Bremsvorrichtung sicher abgebremst werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 ein Fahrzeug mit zwei Rädern, wobei das Fahrzeug als ein Elektroscooter ausgebildet ist;
2 eines der Räder aus der 1 ;
3 eine Draufsicht einer Sichtseite einer Bremsvorrichtung;
4 eine Draufsicht einer Rückseite der Bremsvorrichtung aus 3;
5 eine Schnittansicht der Bremsvorrichtung aus 3 und 4,
6 eine Schnittansicht einer weiteren Bremsvorrichtung, wie diese in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 verwendet werden kann;
7 eine Draufsicht einer Sichtseite für Bremsvorrichtungen der vorhergehenden Figuren;
8 eine Draufsicht einer Sichtseite für Bremsvorrichtungen der vorhergehenden Figuren;
9 eine Draufsicht einer Sichtseite für Bremsvorrichtungen der vorhergehenden Figuren;
10 eine Draufsicht einer Rückseite für Bremsvorrichtungen der vorhergehenden Figuren.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist ein Fahrzeug 50 mit einem Vorderrad 51 und mit einem Hinterrad 52 gezeigt. Das Fahrzeug 50 ist als ein Kleinfahrzeug, insbesondere als ein Elektroscooter, Elektroroller oder als ein Elektrotretroller ausgebildet. Es weist einen Fahrzeugrahmen 53 mit einer Radgabel 54 auf. Das Fahrzeug 50 ist durch einen Elektromotor, der zum Beispiel in dem Rad integriert ist, antreibbar. Zum Abbremsen des Vorderrads 51 weist das Fahrzeug 50 eine Bremsvorrichtung 1 auf, die in den 3 bis 5 dargestellt ist.
Das Vorderrad 51 des Fahrzeugs 50 ist in der 2 in einer perspektivischen Draufsicht von der Seite dargestellt. Das Vorderrad 51 wird im Folgenden als das Rad 51 bezeichnet. Das Rad 51 ist auf einer Radachse 55 drehbar gelagert. Die Radgabel 54 trägt die Radachse 55 und somit das Rad 51. Die Radgabel 54 ist drehbar gelagert und gemäß der 1 mit einem Lenker des Kleinahrzeugs 50 verbunden, sodass das das Fahrzeug 50 über das Rad 51 gelenkt werden kann.
Das Rad 51 weist eine Radfelge 56 und einen Reifen 57 auf, wobei der Reifen 57 an der Radfelge 56 angeordnet ist. Die Radfelge 56 ist in der 2 nicht sichtbar, da sie von dem Reifen 57 und der Bremsvorrichtung 1 verdeckt ist. Die Bremsvorrichtung 1 ist auf der Radachse 55 benachbart zu der Radfelge 56 und/oder auf einer Seite der Radfelge 56 angeordnet.
In der 3 ist die die Bremsvorrichtung 1 in einer perspektivischen Draufsicht auf eine Sichtseite und in der 4 auf eine Rückseite der Bremsvorrichtung 1 gezeigt. In der 5 ist eine axiale Schnittansicht der Bremsvorrichtung 1 dargestellt.
Wie in den 3 bis 5 gezeigt, umfasst die Bremsvorrichtung 1 ein Gehäuse 2, das auf der Radachse 55 gemäß der 2 angeordnet ist. Die Bremsvorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Bremskörpereinrichtung 3 mit einem Durchbruch 3a, wobei das Gehäuse 2 konzentrisch zur Bremskörpereinrichtung 3 in dem Durchbruch 3a angeordnet ist. Die Bremskörpereinrichtung 3 ist als eine rotationsymmetrische und/oder drehsymmetrische Scheibe ausgebildet. Auf der Sichtseite der Bremsvorrichtung 1 weist die Bremskörpereinrichtung 3 auf einer radialen Fläche eine Kühlstruktur 4, in Form von mehreren parallel zueinander ausgebildeten Kühlrippen, auf.
Insbesondere ist die Bremskörpereinrichtung 3 als ein Grundkörper 23 ausgebildet oder weist diesen auf. Der Grundkörper 23 ist z. B. als ein Aluminiumbauteil, insbesondere als ein Aluminiumdruckgussteil ausgebildet. Der Grundkörper 23 umfasst die Kühlstruktur 4.
Das Gehäuse 2 weist einen Drehmomentstütze 5 auf, wobei die Drehmomentstütze 5 sich in eine radiale Richtung in Bezug auf die Radachse 55 erstreckt und an dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Die Drehmomentstütze 5 ist als ein rotationssymmetrischer Zylinder ausgebildet. Die Drehmomentstütze 5 ist im Durchbruch 3a der Bremskörpereinrichtung 3 mit aufgenommen. An der Drehmomentstütze 5 ist eine Gleithülse 6 angeordnet. Die Gleithülse 6 ist an der die Drehmomentstütze 5 angeordnet, wobei die Gleithülse 6 formschlüssig mit einem Außenumfang der Drehmomentstütze 5 verbunden ist und den Außenumfang der Drehmomentstütze 5 umgibt.
Die Bremskörpereinrichtung 3 weist zwei Kontaktflächen 7a, b auf, wobei die Kontaktflächen 7a,b parallel in axialer Richtung ausgebildet und zumindest teilweise im Durchbrauch 3a gegenüberliegend angeordnet sind. Die Kontaktflächen 7a,b der Bremskörpereinrichtung 3 liegen an der Gleithülse 6 an, wobei die Drehmomentstütze 5 mit der Gleithülse zumindest teilweise zwischen den sich gegenüberliegenden Kontaktflächen 7a,b angeordnet ist.
Das Gehäuse 2 weist eine Drehsicherung 8 auf, wobei die Drehsicherung 8 als eine keilförmige Kontur 8a auf einer radialen Seitenfläche des Gehäuses 2 angeordnet ist. Die Kontur 8a ist zum formschlüssigen Verbinden mit einer Gegenkontur (nicht gezeigt) ausgebildet, wobei die Gegenkontur an der Radgabel 54 aus 2 angeordnet ist. Die Gegenkontur kann beispielsweise als eine Nut auf einer Innenseite der Radgabel 54 ausgebildet sein. Ist die Bremsvorrichtung 1 wie in 2 gezeigt angeordnet, greift die Kontur 8a des Gehäuses 2 in die Gegenkontur der Radgabel 54 ein (in 2 nicht sichtbar) und verbindet das Gehäuse 2 rotationsfest mit der Radgabel 54.
In der 4 ist in einer Draufsicht eine Rückseite der Bremsvorrichtung 1 gezeigt. Die Bremsvorrichtung 1 weist eine Übertragungseinrichtung 9 auf, wobei die Übertragungseinrichtung 9 zumindest einen scheibenförmige Druckplattenabschnitt 9a aufweist. Der Druckplattenabschnitt 9a ist mit der Bremskörpereinrichtung 3 kraftschlüssig, insbesondere mittels einer Schraubverbindung, verbunden. Der Druckplattenabschnitt 9a ist konzentrisch zur Bremskörpereinrichtung 3 ausgebildet und an einer rückseitigen Aussparung der Bremskörpereinrichtung 3 parallel zur Bremskörpereinrichtung 3 angeordnet.
Die Übertragungseinrichtung 9 ist konzentrisch zum Gehäuse 2 ausgebildet, wobei das Gehäuse 2 einen Durchgangsöffnung 10 zur Aufnahme der Radachse 55 (nicht gezeigt) aufweist. Die Übertragungseinrichtung 9 ist konzentrisch und/oder koaxial zur Durchgangsöffnung 10 ausgebildet, wobei die Übertragungseinrichtung 9 sich an einem Außenumfang 10a Gehäuse 2, welcher die Durchgangsöffnung 10 bildet, abstützt.
Die Bremskörpereinrichtung 3 weist eine Ringfläche 11 als Bremsfläche der Bremsvorrichtung 1 auf. Die Ringfläche 11 ist auf der Rückseite der Bremskörpereinrichtung 3 in radialer Richtung in Bezug auf die Radachse 55 (nicht gezeigt) umlaufend ausgebildet. Die Ringfläche 11 ist zum Einleiten einer Bremskraft F in axialer Richtung in die Radfelge 56 (nicht gezeigt) ausgebildet. Beispielsweise um das rotierende Vorderrad 51 des Elektroscooter abzubremsen. Die Ringfläche 11 wird durch einen Metallring 12 gebildet, welcher an der Bremskörpereinrichtung 3 und/oder an dem Grundkörper 23 aufgenommen ist. Alternativ oder optional ergänzend ist die Ringfläche 11 durch die Bremskörpereinrichtung 3, insbesondere den Grundkörper 23 selbst gebildet (nicht gezeigt), wobei die Bremskörpereinrichtung 3 die Bremskraft F direkt in die Radfelge 56 einleitet.
In der 5 ist in einer Schnittdarstellung der Bremsvorrichtung 1 aus den 3 und 4 gezeigt. Die Bremsvorrichtung 1 weist die Übertragungseinrichtung 9 mit dem radial ausgebildeten Druckplattenabschnitt 9a und einem axial ausgebildeten Führungsabschnitt 9b auf. Der Führungsabschnitt 9b ist an dem Außenumfang 10a der Gehäuses 2, welcher die Durchgangsöffnung 10 bildet, stützend angeordnet. Der Führungsabschnitt 9b der Übertragungseinrichtung 9 bildet eine axiale Führung für die Bremskörpereinrichtung 3 bei Betätigung der Bremsvorrichtung 1.
Das Gehäuse 2 weist eine Hydraulikeinrichtung 13 zum Erzeugen der Bremskraft F auf. Die Hydraulikeinrichtung 13 ist konzentrisch zur Durchgangsöffnung 10 ausgebildet und im Gehäuse 2 integriert. Die Hydraulikeinrichtung 13 weist einen Ringraum 14 und einen Ringkolben 15 auf, wobei der Ringkolben 15 im Ringraum 14 aufgenommen ist. Der Ringkolben 15 ist in axialer Richtung verschiebbar in dem Ringraum aufgenommen, wobei der Ringkolben 15 sich beim Verschieben am Ringraum 14 abstützt und/oder anläuft. Insbesondere weist der Ringkolben 15 eine Dichtung 16 auf, wobei die Dichtung 16 an dem Ringraum 14 anläuft und den einseitig geöffneten Ringraum 14 beim Verschieben des Ringkolbens 15 abdichtet. Die Hydraulikeinrichtung 13 weist einen Druckanschluss 17 auf, wobei der Druckanschluss 17 die Drehmomentstütze 5 aus der 3 bildet. Der Druckanschluss 17 verbindet den Ringraum 14 fluidtechnisch, sodass eine Hydraulikfluidsäule, beispielsweise Öl, von dem Ringraum 14 aufnehmbar ist. Die Hydraulikfluidsäule ist beispielsweise von einem Geberzylinder, insbesondere durch einen Bremshebel, über den Druckanschluss 17 in den Ringraum 14 verschiebbar. Durch Aufnahme der Hydraulikfluidsäule im Ringraum 14 wirkt dem Ringkolben 15 eine Druckkraft entgegen, wobei eine Hubbewegung des Ringkolben 15 ausführbar ist. Die Hydraulikeinrichtung 13 ist als ein konzentrischer Nehmerzylinder zur Erzeugung der Bremskraft F ausgebildet.
Der Ringkolben 15 ist mit der Übertragungseinrichtung 9 zur Übertragung der Bremskraft F verbunden. Insbesondere ist der Ringkolben 15 mit dem Druckplattenabschnitt 9a verbunden, wobei die Hubbewegung des Ringkolbens 15 die von der Hydraulikeinrichtung 13 erzeugte Bremskraft F auf die Übertragungseinrichtung 9 überträgt. Durch die Übertragungseinrichtung 9 wird die Hubbewegung des Ringkolbens 15 auf die Bremskörpereinrichtung 3 übertragen, wobei die Bremskörpereinrichtung 3 mit der Ringfläche 11 gegen die Radfelge 56 (nicht gezeigt) presst und die Bremskraft F in die Radfelge 56 einleitet. Zusätzlich führt der Führungsabschnitt 9b der Übertragungseinrichtung 9 die Bremskörpereinrichtung 3 bei der Durchführung der Hubbewegung in axialer Richtung. Der Führungsabschnitt 9b stützt sich an der dem Außenumfang 10a des Gehäuses, welcher die Durchgangöffnung 10 bildet, ab. Durch den Führungsabschnitt 9b wird eine gleichmäßige Hubbewegung bereitgestellt, sodass die Bremskraft F über die Ringfläche 11 umlaufend gleichmäßig in die Radfelge 56 eingeleitet wird.
Das bei Betätigung der Bremsvorrichtung 1 entstehende Moment um die Radachse 55 wird von der Bremskörpereinrichtung 3 aus über die Kontaktflächen 7a,b an die Drehmomentstütze 5 des Gehäuses 2 abgegeben, wobei das Gehäuse 2 zur Rotationssicherung die Drehsicherung 8 aufweist und das Moment um die Radachse 55 über die Drehsicherung 8 in die Radgabel 54 abführbar ist.
Auf der Rückseite der Bremskörpereinrichtung 3 ist eine Aufnahmeeinrichtung 18 zur Aufnahme eines Bremsbelages 19 ausgebildet. Die Aufnahmeeinrichtung 18 weist eine radial umlaufende Nut 18a auf, in welcher der Bremsbelag 19 aufnehmbar ist. Der Bremsbelag 19 ist als der Metallring 12 ausgebildet, wobei der Metallring 12 die Ringfläche 11 zum Einleiten einer Bremskraft F aufweist. Der Metallring 12 ist mit dem Außenumfang in der Nut 18a der Aufnahmeeinrichtung 18 aufgenommen. Beispielsweise kann der Metallring 12 ergänzend ein Reibmittel (nicht gezeigt) aufweisen, wobei das Reibmittel als ein weicher Reibpartner und die Radfelge 56 als ein harter Reibpartner für die Bremsvorrichtung 1 ausgebildet sein kann.
In der 6 ist in der gleichen Darstellung wie in der 5 eine Variante der Bremsvorrichtung 1 in der 5 gezeigt, wobei die Bezugszeichen die gleichen Teile oder Komponenten bezeichnen wie in der 5, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in der 5 weist Ausführungsbeispiel in der 6 keinen Führungsabschnitt 9 b auf. Die radiale Führung wird durch den Ringkolben 15 übernommen. Ferner ist zu erkennen, dass der Bremsbelag 19 flächig an dem Grundkörper 23 der Bremskörpereinrichtung 3 anliegt, so dass hier ein guter Bremswärmeübertrag von dem Bremsbelag 19 in den Grundkörper 23 und von dort aus in die Kühlstruktur 4 erfolgen kann. Angedeutet ist in der 6 der andere Bremspartner 20, welcher drehfest mit der Radfelge 56 verbunden ist oder durch diese gebildet ist.
In der 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Bremsvorrichtung 1 gezeigt, wobei in der axialen Draufsicht insbesondere die Sichtseite der Bremskörpereinrichtung 3, insbesondere vom Grundkörper 23 der Bremskörpereinrichtung 3, erkennbar ist. In die Bremskörpereinrichtung 3, insbesondere in den Grundkörper 23 der Bremskörpereinrichtung 3, ist die Kühlstruktur 4 eingeformt. Die Kühlstruktur 4 weist - wie auch in der 3 eine Vielzahl von Rippenabschnitten 20 auf, welche gekrümmt um die Radachse bzw. designtechnisch leicht verschoben zu der Radachse 55 verlaufen. Die Sichtseite, welche auch als radialausgebildeten Kreisfläche bezeichnet werden kann, weist drei Felgenbereiche 21 und drei in Umlaufrichtung zwischen den Felgenbereichen 21 angeordnete Kühlbereiche 22 auf, wobei in den Kühlbereichen 22 die Kühlstruktur 4 vorgesehen ist. Die Felgenbereiche 21 verlaufen in radialer Richtung und weisen keine Kühlstruktur auf. Die Rippenabschnitte 20 sind jeweils als Stege ausgebildet, wobei in jedem Kühlbereich 22 zum Beispiel fünf Stege als Kühlstruktur 4 angeordnet sind.
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Bremsvorrichtung 1, welche sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel insbesondere durch den Verlauf der Rippenabschnitte 20 unterscheidet. Diese verlaufen koaxial und/oder konzentrisch zu der Radachse 55. In jedem Kühlbereich 22 sind fünf Rippenabschnitte 20 angeordnet. Ferner weist der Grundkörper 23 in der 8 keinen Durchbruch wie in den vorhergehenden Figuren auf, vielmehr ist der Grundkörper 23 in Umlaufrichtung geschlossen ausgebildet.
Die 9 und 10 zeigen einen Grundkörper 23 von einer weiteren Bremskörpereinrichtung 3 für eine Bremsvorrichtung 1, wie diese in den vorhergehenden Figuren gezeigt war. Aus der Darstellung ist zum einen zu entnehmen, dass der Grundkörper 23 - wie auch in den vorhergehenden Figuren - einteilig ausgebildet ist und als Aufnahmeeinrichtung 18 die Ringfläche 11 zur Aufnahme des Bremsbelags 19 aufweist. Ferner weist der Grundkörper 23 mehrere Rippenabschnitte 20 als Kühlstruktur 4 auf der Sichtseite des Grundkörpers 23 auf. Die Rippenabschnitte 20 sind horizontal bzw. horizontal, schleppend angeordnet, so dass der Fahrtwind besonders gut an den Rippenabschnitte 20 in Langen streichen kann.
Bezugszeichenliste

1: Bremsvorrichtung
2: Gehäuse
3: Bremskörpereinrichtung
3a: Durchbruch
4: Kühlstruktur
5: Drehmomentstütze
6: Gleithülse
7a, b: Kontaktflächen
8: Drehsicherung
8a: Kontur
9: Übertragungseinrichtung
9a: Druckplattenabschnitt
9b: Führungsabschnitt
10: Durchgangsöffnung
11: Ringfläche
12: Metallring
13: Hydraulikeinrichtung
14: Ringraum
15: Ringkolben
16: Dichtung
17: Druckanschluss
18: Aufnahmeeinrichtung
18a: Nut
19: Bremsbelag
20: Rippenabschnitte
21: Felgenbereiche
22: Kühlbereiche
23: Grundkörper
50: Fahrzeug
51: Vorderrad
52: Hinterrad
53: Fahrzeugrahmen
54: Radgabel
55: Radachse
56: Radfelge
57: Reifen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20016878 U1 [0003]

Claims

Bremsvorrichtung (1) für ein Fahrzeug (50) mit mindestens einem Rad (51), wobei das Rad (51) eine Radachse (55) definiert, mit einem Gehäuse (2), mit einer Bremskörpereinrichtung (3), mit einer Hydraulikeinrichtung (13) zur Erzeugung einer Bremskraft (F), wobei die Hydraulikeinrichtung (13) in dem Gehäuse (2) aufgenommen ist und mit der Bremskörpereinrichtung (3) wirkverbunden ist, wobei die Bremskörpereinrichtung (3) und das Gehäuse (2) rotationsfest angeordnet oder anordbar sind, wobei sich die Bremskörpereinrichtung (13) an dem Gehäuse (2) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskörpereinrichtung (3) eine Ringfläche (11) als Bremsfläche zur Einleitung der Bremskraft (F) und auf einer radial ausgebildeten Kreisfläche eine Kühlstruktur (4) aufweist
Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskörpereinrichtung (3) einen Grundkörper (23) aufweist, wobei die Kühlstruktur (4) in den Grundkörper (23) eingebracht und/oder eingeformt ist.
Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (23) als ein Aluminiumbauteil ausgebildet ist.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (23) einen Durchbruch (3a) als Fenster zur Durchführung eines Druckanschlusses (17) für die Hydraulikeinrichtung (13) aufweist.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlstruktur (4) als eine Mehrzahl von Rippenabschnitten (20) ausgebildet ist.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der radial ausgebildeten Kreisfläche Felgenbereiche (21) und Kühlbereiche (22) mit der Kühlstruktur (4) angeordnet sind.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringfläche (11) der Bremskörpereinrichtung (3) die Bremskraft (F) in das Rad (51) einleitet, wobei die Bremskraft (F) durch eine lineare und/oder axialer Bewegung der Bremskörpereinrichtung (3) entgegen einer radialen Seitenfläche des Rades (51) einleitbar ist.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinrichtung (13) konzentrisch zur Bremskörpereinrichtung (3) ausgebildet ist, wobei die Hydraulikeinrichtung (13) mit der Bremskörpereinrichtung (3) über eine Übertragungseinrichtung (9) zur Übertragung der Bremskraft (F) wirkverbunden ist.
Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das die Hydraulikeinrichtung (13) einen Ringraum (14), einen hydraulisch betätigbaren Ringkolben (15) und einen Druckanschluss (17) aufweist, wobei der Ringraum (14) und der Ringkolben (15) konzentrisch und/oder koaxial zur Radachse (55) ausgebildet sind und der Ringkolben (15) im Ringraum (14) aufgenommen ist, wobei der Ringraum (14) mit dem Druckanschluss (17) zur Aufnahme einer Hydraulikfluidsäule fluidtechnisch verbunden ist, wobei der Ringkolben (15) mit der Übertragungseinrichtung (9) zur Aktivierung der Bremskörpereinrichtung (3) durch Ausführung einer Hubbewegung kraftschlüssig verbunden ist.
Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanschluss (17) als eine Drehmomentstütze (5) in einer radialen Richtung in Bezug auf die Radachse (55) ausgebildet und an dem Gehäuse (2) angeordnet ist, wobei die Bremskörpereinrichtung (3) sich über die Drehmomentstütze (5) rotationsfest an dem Gehäuse (2) abstützt.
Bremsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (1) eine Gleithülse (6) aufweist, wobei die Gleithülse (6) zum axialen Abgleiten an der Bremskörpereinrichtung (3) durch die Drehmomentstütze (5) aufgenommen ist.
Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskörpereinrichtung (3) eine Aufnahmeeinrichtung (18) zur Aufnahme eines Bremsbelages (19) aus Metall und/oder Kunststoff oder einem Bremsbelag (19) mit einem Reibmittel aufweist, wobei der Bremsbelag (19) die Ringfläche (11) als Bremsfläche aufweist.
Fahrzeug (50) mit dem mindestens einem Rad (51) und der Bremsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (50) eine Radachsenaufnahme zur Aufnahme der Radachse (55) und eine Radfelge (56) aufweist, wobei die Radfelge (56) auf der Radachse (55) rotierbar aufgenommen ist, und wobei die Bremskörpereinrichtung (3) und das Gehäuse (2) rotationsfest zwischen einer Radachsenaufnahme und der Radfelge (56) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (2) sich an der Radachsenaufnahme abstützt und die Bremskörpereinrichtung (3) sich an dem Gehäuse (2) abstützt.
Fahrzeug (50) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine Drehsicherung (8) zum rotationsfesten Abstützen des Gehäuses (2) an der Radachsenaufnahme aufweist, wobei die Drehsicherung (8) als eine Kontur (8a) des Gehäuses (8) zum formschlüssigen Verbinden mit einer Gegenkontur der Radachsenaufnahme ausgebildet ist.
Fahrzeug (50) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (50) als ein Kleinfahrzeug, insbesondere als ein Elektroroller oder Elektroscooter, ausgebildet ist.