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Die Erfindung betrifft eine Belaganordnung für eine Bremsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Bremsvorrichtung und ein Verfahren zur Montage einer Belaganordnung für eine Bremsvorrichtung.
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Zum Abbremsen eines Zweirads, zum Beispiel eines Fahrrads oder eines Tretrollers etc. werden Bremsen eingesetzt, die üblicherweise als Trommelbremsen, Scheibenbremsen oder Backenbremsen ausgebildet sind. Die Bremsen weisen zumindest einen Bremsbelag auf, dessen Volumen aus Kostengrüngen oftmals stark begrenzt ist.
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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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Aus der US 2008 / 0 060 893 A1 ist eine Belaganordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Weiterer Stand der Technik ist in der WO 2005 / 038 285 A1 sowie der
DE 20 2016 103 354 U1 angegeben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und einfach zu montierende Belaganordnung für eine Bremsvorrichtung bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Belaganordnung für eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Bremsvorrichtung mit der Belaganordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie durch ein Verfahren zur Montage der Belaganordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 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 eine Belaganordnung. Die Belaganordnung ist zur Integration in eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug ausgebildet. Beispielsweise ist die Bremsvorrichtung als eine Reibbremse ausgebildet. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug. Vorzugsweise ist das Fahrzeug elektrisch angetrieben. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Elektrokleinstfahrzeug, wobei darunter Fahrzeuge ohne Sitz oder selbstbalancierende Fahrzeuge mit oder ohne Sitz zu verstehen sind.
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Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Klein- oder Kleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet. Das Fahrzeug weist 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.
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Die Belaganordnung umfasst mehrere Bremsbelagabschnitte. Die Bremsbelagabschnitte können insbesondere gemeinsam einen Bremsbelag für die Bremsvorrichtung bilden. Die Belaganordnung umfasst auch einen Bremsbelagträger, der zum Tragen der Bremsbelagabschnitte ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die Bremsbelagabschnitte an dem Bremsbelagträger anordbar und/oder mit diesem verbindbar, bevorzugt lösbar verbindbar.
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Der Bremsbelagträger ist dazu ausgebildet, an der Bremsvorrichtung befestigt zu werden. Vorzugsweise kann der Bremsbelagträger an einem stationären Bremspartner und/oder an einem rotierbaren Bremspartner der Bremsvorrichtung befestigt werden. Beispielsweise kann der Bremsbelagträger mit dem jeweiligen Bremspartner form- und/oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verklemmt, verschraubt oder vernietet werden/sein.
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Es ist vorgesehen, dass die Belaganordnung mehrere Kopplungselemente umfasst. Die Kopplungselemente sind zur Kopplung mit dem Bremsbelagträger ausgebildet. Insbesondere können die Bremsbelagabschnitte über und/oder mit den Kopplungselementen an dem Bremsbelagträger gekoppelt werden. Erfindungsgemäß sind die Kopplungselemente als Flächenbauteile ausgebildet.
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Vorteilhaft ist, dass mehrere kleine Bremsbelagabschnitte über die Kopplungselemente an dem Bremsbelagträger befestigt werden können. Insbesondere ergänzen sich die Bremsbelagabschnitte zu dem Bremsbelag, sodass dieser in seinem Volumen reduziert sein kann und insbesondere nicht vollflächig vorgesehen ist. Dadurch können Kosten für ein den Bremsbelag bildendes Material und für dessen Herstellung reduziert werden. Durch die Möglichkeit, die Bremsbelagabschnitte über die als Flächenbauteile ausgebildeten Kopplungselemente an dem Bremsbelagträger zu koppeln, kann auch eine Montage der Belaganordnung vereinfacht werden und eine Bauteileanzahl in der Belaganordnung reduziert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Kopplungselement als ein Streifen, insbesondere als ein gekrümmter Streifen, ausgebildet. Vorzugsweise weist der Streifen die Form eines Kreisringabschnitts auf. Mehrere der Streifen in der Form des Kreisringabschnitts können somit zu einem Kreisring oder zu einem mehrfach unterbrochenen Kreisring zusammengesetzt werden.
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Eine mögliche konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass jeder Bremsbelagabschnitt ein Block, insbesondere ein entlang seiner Längserstreckung gekrümmter Block ist. Vorzugsweise weist der Block die Form eines Kreisringabschnitts auf. Es können einem Kopplungselement mehrere Bremsbelagabschnitte zugeordnet sein. Besonders bevorzugt ist jedoch, dass jedem Kopplungselement genau ein Bremsbelagabschnitt zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der Bremsbelagabschnitt auf dem Kopplungselement angeordnet und an diesem befestigt. Optional kann der Bremsbelagabschnitt form- und/oder kraftschlüssig mit dem Kopplungselement verbunden sein. Bevorzugt ist der Bremsbelagabschnitt jedoch stoffschlüssig mit dem Kopplungselement verbunden, zum Beispiel mit diesem verklebt oder verschweißt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind jeder Kopplungsabschnitt und der ihm zugeordnete Bremsbelagabschnitt in einer Draufsicht von oben zumindest überlappend angeordnet. Möglich ist auch, dass der Kopplungsabschnitt und der ihm zugeordnete Bremsbelagabschnitt in der Draufsicht von oben deckungsgleich angeordnet sind.
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Vorzugsweise sind jeder Kopplungsabschnitt und der ihm zugeordnete Bremsbelagabschnitt zu einer Belag-Kopplungs-Einheit verbunden. Vorzugsweise umfasst die Belag-Kopplungs-Einheit ein Kopplungselement und einen auf dem Kopplungselement angeordneten und mit dem Kopplungselement verbundenen Bremsbelagabschnitt. Insbesondere sind das zu der Belag-Kopplungs-Einheit verbundene Kopplungselement und der Bremsbelagabschnitt gemeinsam, in einem Schritt und somit einfach und kosteneinsparend an dem Bremsbelagträger montierbar.
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In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung weist der Bremsbelagträger die Form eines Kreisrings auf. Insbesondere weist der Bremsbelagträger eine Mittelachse auf und/oder er definiert die Mittelachse. Vorzugsweise trägt der Bremsbelagträger mehrere Belag-Kopplungs-Einheiten, z.B. zwei, drei oder vier Belag-Kopplungs-Einheiten. Optional ergänzen sich die Belag-Kopplungs-Einheiten und/oder die Bremsbelagabschnitte an und/oder auf dem Bremsbelagträger zu einem Kreisring, bevorzugt zu einem mehrfach unterbrochenen Kreisring. Zum Beispiel sind die Belag-Kopplungs-Einheiten und/oder die Bremsbelagabschnitte hierzu aufeinanderfolgend, aneinandergereiht und/oder beabstandet nacheinander an und/oder auf dem Bremsbelagträger angeordnet und/oder anordbar.
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Gemäß der Erfindung weist der Bremsbelagträger entlang seiner kreisringförmigen Erstreckung mehrere Absätze auf. Insbesondere sind die Absätze durch jeweils eine Stufe voneinander getrennt. In jedem Absatz ist mindestens eine Aufnahme für eine Belag-Kopplungs-Einheit eingebracht. Insbesondere kann in der Aufnahme genau eine Belag-Kopplungs-Einheit angeordnet werden. Im Speziellen kann die Belag-Kopplungs-Einheit form-und/oder kraftschlüssig in der Aufnahme aufgenommen sein/werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Belag-Kopplungs-Einheit werkzeugfrei in der Aufnahme anordbar ist. Besonders bevorzugt ist, dass die Belag-Kopplungs-Einheit werkzeugfrei wieder aus der Aufnahme lösbar und/oder entfernbar ist. Insbesondere kann die Belag-Kopplungs-Einheit bei Bedarf gegen eine andere Belag-Kopplungs-Einheit ausgetauscht werden. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn das Material des Bremsbelagabschnitts nach zahlreichen Bremsvorgängen abgetragen ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch mehrere Belag-Kopplungs-Einheiten in einer Aufnahme aufgenommen sein/werden.
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Die konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass die Aufnahme eine Öffnung in dem jeweiligen Absatz des Bremsbelagträgers ist. Der Bremsbelagabschnitt der Belag-Kopplungs-Einheit ist in einer axialen Richtung bezogen auf die Mittelachse des Bremsbelagträgers durch die Öffnung hindurchgesteckt. Insbesondere kann der Bremsbelagabschnitt hierzu axial, insbesondere von unten nach oben oder umgekehrt, in die Öffnung eingeführt und durch diese hindurch gesteckt werden. Besonders bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung, dass der Bremsbelagabschnitt der Belag-Kopplungs-Einheit von einer Oberseite des Absatzes vorsteht, wenn er durch die Öffnung hindurchgesteckt ist.
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In einer möglichen alternativen konstruktiven Umsetzung ist die Aufnahme als eine Aussparung in dem jeweiligen Absatz des Bremsbelagträgers ausgebildet. Vorzugsweise ist der Bremsbelagabschnitt der Belag-Kopplungs-Einheit in einer radialen Richtung bezogen auf die Mittelachse des Bremsbelagträgers in die Aussparung eingeschoben. Insbesondere kann der Bremsbelagabschnitt hierzu radial, insbesondere von innen nach außen oder alternativ auch umgekehrt, in die Aussparung eingeschoben werden. Besonders bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung, dass der Bremsbelagabschnitt der Belag-Kopplungs-Einheit von der Oberseite des Absatzes vorsteht, wenn er in die Aussparung eingeschoben ist.
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Durch das Vorstehen des Bremsbelagabschnitts von der Oberseite des Absatzes, wenn dieser durch die Öffnung gesteckt ist oder in die Aussparung eingeschoben ist, kann der Reibschluss zwischen den beiden Bremspartnern der Bremsvorrichtung effektiv erzeugt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kopplungselement der Belag-Kopplungs-Einheit an einer Unterseite des jeweiligen Absatzes und unterhalb der Öffnung oder der Aussparung angeordnet ist, insbesondere wenn der Bremsbelagabschnitt durch die Öffnung hindurchgesteckt ist oder wenn der Bremsbelagabschnitt in die Aussparung eingeschoben ist. Vorzugsweise schließt das Kopplungselement bündig mit einer Unterseite der an den Absatz angrenzenden Stufen ab, wenn es an der Unterseite des Absatzes und unterhalb der Öffnung oder der Aussparung angeordnet ist. Insbesondere ist das Kopplungselement vollständig in dem Absatz des Bremsbelagträgers aufgenommen. Im Speziellen steht das Kopplungselement nicht von der Unterseite der Stufen vor.
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In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Bremsbelagträger mehrere Sicherungseinrichtungen zur Sicherung der Belag-Kopplungs-Einheiten, die an dem Bremsbelagträger angeordnet sind. Insbesondere sind die Sicherungseinrichtungen in den Bremsbelagträger eingeformt und/oder durch ein Grundmaterial des Bremsbelagträgers gebildet. Alternativ können die Sicherungseinrichtungen auch separat ausgebildet sein und mit dem Bremsbelagträger verbunden sein.
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Zum Beispiel umfasst der Bremsbelagträger jeweils zwei Sicherungseinrichtungen pro Belag-Kopplungs-Einheit. Insbesondere können vier Sicherungseinheiten bei zwei Belag-Kopplungs-Einheiten, sechs Sicherungseinrichtungen bei drei Belag-Kopplungs-Einheiten und acht Sicherungseinrichtungen bei vier Belag-Kopplungs-Einheiten vorgesehen sein. Vorzugsweise sichern die Sicherungseinrichtungen die Belag-Kopplungs-Einheiten gegen ein Herausrutschen aus der jeweiligen Aussparung in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse des Bremsbelagträgers.
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Beispielsweise sind die Sicherungseinrichtungen als Hakenelemente ausgebildet. Insbesondere umgreifen je zwei Hakenelemente den Bremsbelagabschnitt einer Belag-Kopplungs-Einheit und hindern sie dadurch an dem Herausrutschen aus der Aussparung, in die sie eingeschoben sind.
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Für den Fall, dass als Aufnahme die Öffnung vorgesehen ist, müssen keine Sicherungseinrichtungen vorgesehen sein, da die Belag-Kopplungs-Einheiten in radialer Richtung durch den Bremsbelagträger und in axialer Richtung durch denjenigen Bremspartner gesichert ist, an dem der Bremsbelagträger befestigt ist.
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Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Bremsvorrichtung umfasst einen stationären Bremspartner und einen rotierbaren Bremspartner. Der stationäre Bremspartner ist z.B. an einer Radgabel des Fahrzeugs befestigt, wobei die Radgabel das Rad des Fahrzeugs trägt. Der rotierbare Bremspartner kann z.B. als eine Radfelge ausgebildet sein, die an dem Rad angeordnet ist und mit diesem rotieren kann. Vorzugsweise ist der stationäre Bremspartner auf den rotierbaren Bremspartner in einer axialen Richtung bezogen auf eine Rotationsachse des rotierbaren Bremspartners zu bewegbar und an diesen zur Bildung eines Reibschlusses anpressbar. Durch den Reibschluss wird eine Bremskraft erzeugt und auf den rotierbaren Bremspartner übertragen, sodass das Rad abgebremst wird.
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Die Bremsvorrichtung weist die Belaganordnung nach der bisherigen Beschreibung und/oder oder nach den Ansprüchen 1 bis 6 auf. Vorzugsweise ist die Belaganordnung entweder an dem stationären Bremspartner oder an dem rotierbaren Bremspartner befestigt. Alternativ können zwei Belaganordnungen vorgesehen sein, wobei eine an dem stationären Bremspartner und die andere an dem rotierbaren Bremspartner befestigt ist.
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Ein Verfahren zur Montage einer Belaganordnung für eine Bremsvorrichtung bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Vorzugsweise ist die Belaganordnung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet. Optional ist die Bremsvorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach dem Anspruch 7 ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung werden aus zumindest einem der Bremsbelagabschnitte und aus einem der Kopplungselemente die Belag-Kopplungs-Einheit gebildet. Vorzugsweise wird die Belag-Kopplungs-Einheit in die Aufnahme in dem Bremsbelagträger eingeführt. Insbesondere werden mehrere Belag-Kopplungs-Einheiten in die Aufnahmen in dem Bremsbelagträger eingeführt. Bevorzugt können die Belag-Kopplungs-Einheiten, insbesondere einzeln und unabhängig voneinander, werkzeugfrei aus den Aufnahmen gelöst und entnommen werden.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 ein Fahrzeug mit einer Bremsvorrichtung, wobei die Bremsvorrichtung eine Belaganordnung umfasst;
- 2a eine aus einem Bremsbelagabschnitt und einem Kopplungselement gebildete Belag-Kopplungs-Einheit für eine Belaganordnung;
- 2b eine erste Variante einer Belaganordnung mit einem Bremsbelagträger, wobei der Bremsbelagträger mit mehreren Belag-Kopplungs-Einheiten aus der 2a gekoppelt ist;
- 3a eine alternative aus einem Bremsbelagabschnitt und einem Kopplungselement gebildete Belag-Kopplungs-Einheit;
- 3b eine zweite Variante einer Belaganordnung mit einem alternativen Bremsbelagträger, der mit mehreren Belag-Kopplungs-Einheiten aus der 3a gekoppelt ist.
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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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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 Hauptachse H definiert. Das Rad 3 ist mit seiner Rotationsachse koaxial zu der Radachse 10 angeordnet. Die Radachse 10 ist an der Radgabel 6 festgelegt, wobei die Radfelge 8 über zwei Lagereinrichtungen, 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 11, z.B. ein Elektromotor, auf. Die Antriebsvorrichtung 11 weist einen drehfest mit der Radachse 10 verbundenen Stator auf, welcher in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zwischen den beiden Lagereinrichtungen angeordnet ist. Zudem weist die Antriebsvorrichtung 12 einen drehfest mit der Radfelge 8 verbundenen Rotor auf. In einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 wird die Radfelge 8 durch die Antriebsvorrichtung 11 angetrieben, wobei das Rad 3 um die Hauptachse H rotiert.
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Das Radmodul 2 weist eine Bremsvorrichtung 12 auf, welche zur Übertragung eines Bremsmoments auf das Rad 3 dient. Die Bremsvorrichtung 12 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 12 weist eine Bremseinheit 14 auf, wobei die Bremseinheit 14 eine Bremsscheibe 13 (2) umfasst. In Umlaufrichtung um die Hauptachse H ist die Bremsscheibe 13 drehfest mit der Radachse 10 oder der Radgabel 6 gekoppelt. Somit bildet die Bremsscheibe 13 einen stationären Bremspartner 15 der Bremsvorrichtung 12. Die Bremsscheibe 13 ist in einer axialen Richtung in Bezug auf die Hauptachse H zu der Radfelge 8 hin und in einer axialen Gegenrichtung von dieser weg bewegbar.
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Die Bremsvorrichtung 12 weist einen radseitig angeordneten rotierbaren Bremspartner 16 auf, wobei der rotierbare Bremspartner 16 die Radfelge 8 ist. Der stationäre Bremspartner 15 und der rotierbare Bremspartner 15, 16 sind kreisförmig oder kreisringförmig ausgebildet, koaxial zueinander angeordnet und sie umlaufen die Hauptachse H.
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Die Bremsvorrichtung 12 umfasst mindestens eine Belaganordnung 20. Die Belaganordnung 20 ist in einer ersten Variante in der 2b und in einer zweiten Variante in der 3b gezeigt. Die Bremsvorrichtung 12 kann eine oder zwei Belaganordnungen 20 umfassen. Die Belaganordnung 20 kann dem stationären Bremspartner 15 der Bremsvorrichtung 12 oder dem rotierbaren Bremspartner 16 der Bremsvorrichtung 12 zugeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dass dem stationären Bremspartner 15 eine erste Belaganordnung 20 zugeordnet ist und dass dem rotierbaren Bremspartner 16 eine zweite Belaganordnung 20 zugeordnet ist.
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In Bezug auf die Hauptachse H kann die Belaganordnung 20 an einer axialen Stirnseite der Radfelge 8 als der rotierbare Bremspartner 16 drehfest montiert sein/werden, sodass die Belaganordnung 20 im Fahrbetrieb durch die Radfelge 8 mitgenommen wird und um die Hauptachse H rotiert. Die Belaganordnung 20 kann alternativ oder ergänzend in Bezug auf die Hauptachse H an einer axialen Stirnseite der Bremsscheibe 13 als der stationäre Bremspartner 15 montiert sein/werden.
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In einem betätigten Zustand der Bremsvorrichtung 12 wird die Bremsscheibe 13 in an die Radfelge 8 angepresst, sodass ein Reibschluss zwischen den beiden, insbesondere zwischen einer Belaganordnung 20 an einem Bremsparter 15, 16 und dem anderen Bremspartner 15, 16 oder zwischen den zwei Belaganordnungen 20 der beiden Bremspartner 15, 16 gebildet ist. Durch Reibung wird eine Bremskraft erzeugt und in den rotierenden Bremspartner 16 eingeleitet, sodass das rotierende Rad 3 abgebremst wird.
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Die 2a zeigt eine Belag-Kopplungs-Einheit 21 für die erste Variante der Belaganordnung 20, die in der 2b dargestellt ist. Die Belag-Kopplungs-Einheit 21 ist aus einem Bremsbelagabschnitt 23 und aus einem Kopplungselement 24 gebildet.
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Der Bremsbelagabschnitt 23 ist ein Block, wobei der Block die Form eines Kreisringabschnitts aufweist. Das Kopplungselement 24 ist als ein Flächenbauteil ausgebildet. Als Flächenbauteil weist das Kopplungselement 24 die Form eines gekrümmten Streifens, insbesondere eines Streifens in Form eines Kreisringabschnitts auf.
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Der Bremsbelagabschnitt 23 ist auf dem Kopplungselement 24 angeordnet und mit diesem stoffschlüssig verbunden, zum Beispiel verklebt und/oder verschweißt. Der Bremsbelagabschnitt 23 überlappt in einer Draufsicht von oben auf die Belag-Kopplungs-Einheit 21 mit dem Kopplungselement 24.
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Die Belaganordnung 20 gemäß der 2b umfasst einen Bremsbelagträger 22 und mehrere, insbesondere drei der in der 2a gezeigten Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c. Der Bremsbelagträger 22 weist die Form eines Kreisrings auf. Er ist dazu ausgebildet mehrere, zum Beispiel drei Bremsbelagabschnitte 23a, b, c der Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c zu tragen. Hierzu ist er mit den Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c, insbesondere über die Kopplungselemente 24a, b, c, gekoppelt. Die an dem Bremsbelagträger 22 angeordneten Bremsbelagabschnitte 23a, b, c ergänzen sich auf dem Bremsbelagträger 23 zu einem mehrfach, insbesondere dreifach unterteilten Kreisring.
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Der Bremsbelagträger 22 weist entlang seines Umfangs mehrere, zum Beispiel drei Absätze 26 auf, die durch Stufen 27 unterteilt sind. Die Absätze 26 und die Stufen 27 sind in regelmäßigen Abständen zueinander in Umlaufrichtung angeordnet und gleich lang ausgebildet. Die Form, Größe und/oder Höhe jedes Absatzes entspricht im Wesentlichen der Form, Größe und/Höhe des Kopplungselements 24 oder er ist geringfügig größer ausgebildet.
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In jedem Absatz 26 ist eine Öffnung 28 als eine Aufnahme für den Bremsbelagabschnitt 23 eingebracht. Die Absätze 26 und die darin eingebrachten Öffnungen 28 weisen die Form von Kreisringabschnitten auf. Die Öffnungen 28 entsprechen in Ihrer Form und/oder Größe im Wesentlichen der Form und Größe der Bremsbelagabschnitte 23a, b, c oder sind geringfügig größer ausgebildet.
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Der Bremsbelagträger 22 weist mehrere, zum Beispiel drei an seinem Umfang, insbesondere in die Stufen 27 eingebrachte Bohrungen 25 auf. Über die Bohrungen 25 kann der Bremsbelagträger 22 an dem/den gewählten Bremspartnern 15, 16 der Bremsvorrichtung 12 zum Beispiel durch Verschrauben befestigt werden. Wenn der Bremsbelagträger 22 an dem/den gewählten Bremspartner 15, 16 befestigt ist, ist er koaxial zu diesen und umlaufend zu der Hauptachse H (1) angeordnet.
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Die von dem Bremsbelagträger 22 getragenen Bremsbelagabschnitte 23 bilden gemeinsam einen Bremsbelag zur Bildung des Reibschlusses zwischen dem stationären Bremspartner 15 und dem rotierenden Bremspartner 16. Dadurch dass mehrere Bremsbelagabschnitte 23 von dem Bremsbelagträger 22 getragen werden, kann auf eine vollflächige Ausbildung des Bremsbelags verzichtet werden und dadurch Material für den Bremsbelag und Kosten eingespart werden.
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Zur Anordnung der Bremsbelagabschnitte 23a, b, c auf dem Bremsbelagträger 22 werden die Belag-Kopplungs-Einheiten 21 an dem Bremsbelagträger 22 angeordnet, wobei die Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c mittels der Kopplungselemente 24a, b, c an dem Bremsbelagträger 22 gekoppelt werden.
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Zur Kopplung wird jeder Bremsbelagabschnitt 23 als Bestandteil einer Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c in axialer Richtung bezogen auf eine Mittelachse M des Bremsbelagträgers 22 durch die entsprechende Öffnung 28 in dem Absatz 26 des Bremsbelagträgers 22 gesteckt. Insbesondere wird der Bremsbelagabschnitt 23 axial von unten nach oben oder in umgekehrter Richtung durch die entsprechende Öffnung 28 hindurchgesteckt. Durch diese Vorgehensweise können die Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c werkzeugfrei und dadurch schnell und einfach an dem Bremsbelagträger 22 montiert werden. Es können insbesondere Montagezeit, eine Anzahl der notwendigen Bauteile und somit Kosten gegenüber herkömmlichen Montagevorgängen eingespart werden, bei denen Bremsbelagstücke beispielsweise an einem Träger verschraubt oder vernietet werden.
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Der in die Öffnung 26 eingeführte und hindurchgesteckte Bremsbelagabschnitt 23 ragt durch die Öffnung 26 hindurch und steht von einer Oberseite des Absatzes 26 vor. Das Kopplungselement 24 der Belag-Kopplungs-Einheit 21 ist unterhalb des Absatzes 26 und unterhalb der Öffnung 28 angeordnet. Es liegt an einer Unterseite des Absatzes 26 an und ist dort bündig mit einer Unterseite der an den Absatz 26 angrenzenden Stufen 27 positioniert. Insbesondere steht das Kopplungselement 24 nicht von der Unterseite der Stufen 27 vor. Dadurch kann die Belaganordnung 20 bestehend aus dem Bremsbelagträger 22 und den daran gekoppelten Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c an der Stirnseite des gewählten Bremspartners 15, 16 befestigt werden. In einem befestigten Zustand der Belaganordnung 20 an dem Bremspartner 15, 16 sind die Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c an dem Bremsbelagträger 22 festgelegt, indem sie in radialer Richtung form- und/oder kraftschlüssig in den Öffnungen 28 gehalten sind und in axialer Richtung formschlüssig durch den rückseitig angeordneten Bremspartner 15, 16 gesichert sind. Wenn die Belaganordnung 20 von dem Bremspartner 15, 16 gelöst ist, können die Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c werkzeugfrei von dem Bremsbelagträger 22 gelöst werden. Dadurch können Sie bei Bedarf durch andere Belag Kopplungs Einheiten ersetzt werden.
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Die 3a zeigt eine Belag-Kopplungs-Einheit 21 für die zweite Variante der Belaganordnung 20, die in der 3b dargestellt ist. Die Belag-Kopplungs-Einheit 21 ist aus dem Bremsbelagabschnitt 23 und aus dem Kopplungselement 24 gebildet. Im Gegensatz zu dem in der 2a gezeigten Kopplungselement 24 weist das in der 3a gezeigte Kopplungselement 24 und der Bremsbelagabschnitt 23 abgerundete Außenkanten auf.
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Die in der 3b gezeigte Belaganordnung 20 weist einen gegenüber der 2b abgewandelten Bremsbelagträger 22. Der Bremsbelagträger 22 weist die Absätze 26 und Stufen 27 auf, wobei anstatt der Öffnung 28 in jedem Absatz 26 eine Aussparung 29 angeordnet ist, die eine Aufnahme für den Bremsbelagabschnitt 23 bildet.
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Der Bremsbelagträger 22 trägt mehrere, insbesondere drei Bremsbelagabschnitte 23a, b, c. Die Bremsbelagabschnitte 23a, b, c sind Bestandteile von mehreren, insbesondere drei Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c, die an dem Bremsbelagträger 22 angeordnet sind. Die Bremsbelagabschnitte 23a, b, c bilden an oder auf dem Bremsbelagträger 22 einen mehrfach, insbesondere dreifach unterbrochenen Kreisring.
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Zur Anordnung der Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c an dem Bremsbelagträger 22 wird jeder Bremsbelagabschnitt 23 in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse M in die Aussparung 29 eingeschoben. Insbesondere wird der Bremsbelagabschnitt 23 radial von innen nach außen oder in einem alternativen Ausführungsbeispiel von außen nach innen in die Aussparung 29 eingeschoben. Hierzu ist die Aussparung 29 in Form, Größe und Länge an den jeweiligen Bremsbelagabschnitt 23 angepasst. Die abgerundeten Außenkanten an dem Bremsbelagabschnitt 23 erleichtern das Einschieben in die Aussparung 29.
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Auch bei der zweiten Variante gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3a und 3b ist eine werkzeugfreie und dadurch einfache und schnelle Montage der Belaganordnung 20 gewährleistet. Somit kann die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert und Kosten eingespart werden.
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Der Bremsbelagabschnitt 23 steht von der Oberseite des Absatzes 26 vor und/oder ragt von dieser ab, wenn er in die Aussparung 29 eingeschoben ist. Der Kopplungsabschnitt 24 ist an einer Unterseite des Absatzes 26 und unterhalb der Aussparung 29 angeordnet. Er ist in dem Absatz 26 an der Unterseite vollständig aufgenommen und schließt mit der Unterseite der an den Absatz 26 angrenzenden Stufen 27 bündig ab. Somit ist eine problemlose Befestigung der Belaganordnung 20 an der Stirnseite des gewählten Bremspartners 15, 16 gewährleistet.
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Der Bremsbelagträger 22 weist mehrere Sicherungseinrichtungen 30, insbesondere je Belag-Kopplungs-Einheit 21a, b, c zwei Sicherungseinrichtungen 30 auf. Die Sicherungseinrichtungen 30 sind in den Bremsbelagträger 22 integriert, insbesondere durch ein Grundmaterial des Bremsbelagträgers 22 gebildet und/oder aus diesem ausgeformt.
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Die Sicherungseinrichtungen 30 sind als Hakenelemente ausgebildet. Sie sind dazu vorgesehen, die Belag-Kopplungs-Einheiten 21a, b, c form- und/oder kraftschlüssig an und/oder auf dem Bremsbelagträger 22 zu sichern und ein ungewolltes Herausrutschen aus den Aussparungen 29 zu verhindern. Hierzu um Greifen jeweils zwei Sicherungseinrichtungen 30 als Hakenelemente den Bremsbelagabschnitt 23 einjeder Belag-Kopplungs-Einheit 21 an den in Umfangsrichtung angeordneten Schmalseiten des Bremsbelagabschnitts 23. Dieser und somit die Belag-Kopplungs-Einheit 21 sind dadurch gegen eine ungewollte axiale Bewegung aus der Aussparung 29 heraus, insbesondere zur Mitte des Bremsbelagträgers 22 hin, gesichert. In axialer Richtung ist die Belag-Kopplungs-Einheit 21 durch den Bremspartner 15, 16 gesichert, wenn die Belaganordnung 20 an dem Bremspartner 15, 16 rückseitig befestigt ist.
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Wenn die Belaganordnung 20 von dem Bremspartner 15, 16 abgenommen ist, kann die Belag-Kopplungs-Einheit 21 werkzeugfrei von dem Bremsbelagträger 22 gelöst werden, insbesondere indem sie aus der Aussparung 29 in radialer Richtung hinausgeschoben wird und dabei die Sicherung durch die Sicherungseinrichtungen 30 durch geringe Materialverformung überwunden wird. Somit kann ein Austausch der Belag-Kopplungs-Einheit 21 problemlos erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Radmodul
- 3
- Rad
- 4
- Hinterrad
- 5
- Fahrzeugrahmen
- 6
- Radgabel
- 7
- Lenker
- 8
- Radfelge
- 9
- Reifen
- 10
- Radachse
- 11
- Antriebsvorrichtung
- 12
- Bremsvorrichtung
- 13
- Bremsscheibe
- 14
- Bremseinheit
- 15
- stationärer Bremspartner
- 16
- rotierender Bremspartner
- 20
- Belaganordnung
- 21
- Belag-Kopplungs-Einheit
- 22
- Bremsbelagträger
- 23
- Bremsbelagabschnitt
- 24
- Kopplungselement
- 25
- Bohrungen
- 26
- Absätze
- 27
- Stufen
- 28
- Öffnung
- 29
- Aussparung
- 30
- Sicherungseinrichtung
- H
- Hauptachse
- M
- Mittelachse
