DE102021110963B3 - Scheibenbremsanlage mit Parkbremsmodul für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Scheibenbremsanlage - Google Patents

Scheibenbremsanlage mit Parkbremsmodul für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Scheibenbremsanlage Download PDF

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Abstract

Bei Fahrrädern, Lasträdern und anderen Fahrzeugen, welche wahlweise mit Muskelkraft oder elektrisch angetrieben werden können, wird oftmals die Funktionalität einer Parkbremse vermisst, welche bei anderen Fahrzeugen, insbesondere Automobilen, Standard ist.Es wird eine Scheibenbremsanlage 3 für ein Fahrzeug 1 vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug 1 mindestens ein Rad 2 und eine Stützeinrichtung 6 aufweist, wobei das Rad 2 in der Stützeinrichtung 6 drehbar gelagert ist, mit einer Bremsscheibe 4 zur drehfesten Verbindung mit dem Rad 2, mit einer Bremseinrichtung 5 zur Befestigung an der Stützeinrichtung 6, wobei die Bremseinrichtung 5 ein Fahrbremsmodul 7 zum Abbremsen des Rads 2 mit einem Fahrbremsaktor 8 und mit mindestens einem Bremsbelag aufweist, wobei der Bremsbelag durch den Fahrbremsaktor 8 zur Erzeugung einer Bremskraft in einen Reibkontakt mit der Bremsscheibe 4 bringbar ist, wobei die Bremseinrichtung 5 ein Parkbremsmodul 9 aufweist, wobei das Parkbremsmodul 9 mit dem Fahrbremsmodul 7 fest verbunden ist und wobei das Parkbremsmodul 9 in einem Parkzustand die Bremseinrichtung 5 mit der Bremsscheibe 4 drehfest verbindet und in einem Freigabezustand die Bremsscheibe 4 freigibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Scheibenbremsanlage.
  • Bei Fahrrädern, Lasträdern und anderen Fahrzeugen, welche wahlweise mit Muskelkraft oder elektrisch angetrieben werden können, wird oftmals die Funktionalität einer Parkbremse vermisst, welche bei anderen Fahrzeugen, insbesondere Automobilen, Standard ist. Bekannt ist bislang beispielsweise von dem Unternehmen VanMoof eine Funktion bei einem Elektrofahrrad, wobei der Elektroantrieb des Elektrofahrrads durch Betätigung der Pedale in einen Bremszustand überführt werden kann. Die Freigabe aus dem Bremszustand erfolgt beispielsweise über eine App. Weiterhin ist es seit Jahrzehnten bekannt, separate Schlösser mitzunehmen oder Schlösser zu verwenden, welche fahrzeugfest angeordnet sind und beispielsweise ein Rad von dem Fahrzeug sichern. Aus der US 3 651 896 A ist eine Scheibenbremsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Weiterer Stand der Technik ist aus der EP 2 915 731 A1 , der DE 602 23 813 T2 sowie der DE 100 54 471 A1 bekannt.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Funktionalität eine Feststellbremse für ein Fahrzeug vorteilhaft umzusetzen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Scheibenbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Gegenstand der Erfindung ist eine Scheibenbremsanlage, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug kann insbesondere mit Muskelkraft, mit elektrischem Antrieb oder einer Kombination von beiden betrieben werden. Bevorzugt ist das Fahrzeug als ein Lastenfahrrad ausgebildet. Beispielsweise ist das Fahrzeug als ein einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug ausgebildet. Optional ist das Fahrzeug als ein niederfluriges Fahrzeug ausgebildet. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet. Beispielsweise ist das Fahrzeug ein Elektrokleinfahrzeug oder Elektrokleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet. Insbesondere sind darunter Fahrzeuge ohne Sitz oder selbstbalancierende Fahrzeuge mit oder ohne Sitz zu verstehen. 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 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. Alternativ kann das Fahrzeug als ein Roller, insbesondere als ein Elektromotorrad, als ein Elektromotorroller, als ein Elektroroller, Elektrotretroller, Elektroscooter, z.B. E-Scooter ausgebildet sein. Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass das Fahrzeug als ein Segway, Hoverboard, Kickboard, Skateboard, Longboard o.ä. ausgebildet ist.
  • Die Scheibenbremsanlage ist insbesondere zur Erzeugung eines Bremsmoments und zum Abbremsen des Rads des Fahrzeugs ausgebildet. Das Rad kann beispielsweise als ein Vorderrad oder als ein Hinterrad ausgebildet sein. Ferner weist das Fahrzeug eine Stützeinrichtung auf, wobei die Stützeinrichtung als ein Rahmen, eine Radträger (mit einem Holm oder mit einem Gabelholm), ein Fahrgestell, eine Radhalterung oder ähnliches ausgebildet sein kann. Das Rad ist in der Stützeinrichtung drehbar gelagert. Die Stützeinrichtungen ist insbesondere fahrzeugfest oder schwenkbar im Fahrzeug ausgebildet.
  • Die Scheibenbremsanlage weist eine Bremsscheibe auf, welche drehfest mit dem Rad verbindbar und/oder verbunden ist. Die Bremsscheibe kann beispielsweise als eine Metallbremsscheibe ausgebildet sein und rotiert gemeinsam mit dem Rad.
  • Die Scheibenbremsanlage weist eine Bremseinrichtung zur Befestigung an der Stützeinrichtung auf. Insbesondere ist die Bremseinrichtung stationär an der Stützeinrichtung montierbar und/oder montiert und/.
  • Die Bremseinrichtung weist ein Fahrbremsmodul mit einem Fahrbremsaktor und mit mindestens einem Bremsbelag auf. Es ist vorgesehen, dass der Bremsbelag durch den Fahrbremsaktor zur Erzeugung einer Bremskraft in einen Reibkontakt mit der Bremsscheibe bringbar ist. Es ist auch möglich, dass das Fahrbremsmodul zwei oder genau zwei Bremsbeläge aufweist, wobei die Bremsbeläge beidseitig zu der Bremsscheibe angeordnet sind. Bevorzugt weist das Fahrbremsmodul zwei der Fahrbremsaktoren auf, so dass die Bremsbeläge symmetrisch gegen die Bremsscheibe gedrückt werden können. Es ist auch möglich, dass mehr Bremsbeläge und/oder mehr Fahrbremsaktoren verwendet werden.
  • Prinzipiell kann das Fahrbremsmodul mit einem Seilzug betätigt werden, aufgrund der benötigten, höheren Bremswirkung ist es jedoch bevorzugt, dass das Fahrbremsmodul hydraulisch betätigbar ist und/oder dass der mindestens eine Fahrbremsaktor als ein hydraulischer Fahrbremsaktor ausgebildet ist.
  • Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Bremseinrichtung ein Parkbremsmodul aufweist, wobei das Parkbremsmodul mit dem Fahrbremsmodul fest verbunden ist. Besonders bevorzugt sind das Parkbremsmodul und das Fahrbremsmodul in einer gemeinsamen, selbsthaltenden Baugruppe angeordnet, wobei die Baugruppe in der Gesamtheit an der Radgabel befestigbar und/oder befestigt ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Parkbremsmodul und das Fahrbremsmodul in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Alternativ hierzu sind die beiden Module miteinander direkt verbunden. Insbesondere werden die beiden Module über eine gemeinsame Halterung an der Stützeinrichtung befestigt.
  • Es ist vorgesehen, dass das Parkbremsmodul in einem Parkzustand die Bremseinrichtung mit der Bremsscheibe drehfest verbindet und in einem Freigabezustand die Bremsscheibe freigibt. Damit wird ein Zusatzmodul vorgeschlagen, welches in der Bremseinrichtung integriert ist und welches es erlaubt, die Feststellfunktion für das Fahrzeug umzusetzen.
  • Es ist ein Vorteil der Erfindung, dass durch das Parkbremsmodul in die Bremseinrichtung weitere Funktionen integriert werden können, welche durch eine einfache, gemeinsame Montage der Bremseinrichtung an dem Fahrzeug umgesetzt werden können. Es ist ein weiterer Vorteil, dass die Ausrichtung bzw. Justage zwischen dem Parkbremsmodul und der Bremsscheibe einerseits und dem Fahrbremsmodul und der Bremsscheibe andererseits durch die gemeinsame Baugruppe der Bremseinrichtung nur einfach umgesetzt werden muss, so dass weitere Montagekosten eingespart werden können. Insbesondere wird die Bremseinrichtung auf den hierfür üblichen Ansatzpunkt am Rahmen des Fahrzeugs montiert. Die Bremsscheibe weist bevorzugt einen Durchmesser von mehr als 120 mm und/oder weniger als 250 mm auf.
  • Gemäß der Erfindung verbindet das Parkbremsmodul die Bremseinrichtung mit der Bremsscheibe formschlüssig. Durch eine formschlüssige Verbindung ist eine besonders starre Fixierung der Bremsscheibe und damit des Rades möglich.
  • Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Parkbremsmodul einen Verriegelungsbolzen und die Bremsscheibe mindestens eine Durchgangsöffnung, insbesondere eine umlaufend geschlossene Durchgangsöffnung auf. Der Verriegelungsbolzen ist in dem Parkzustand des Parkbremsmoduls in der Durchgangsöffnung angeordnet. In den Freigabezustand des Parkbremsmoduls gibt der Verriegelungsbolzen die Bremsscheibe frei. Vorzugsweise ist der Verriegelungsbolzen in einer Verriegelungsrichtung senkrecht zur radialen Ebene der Bremsscheibe und/oder parallel zur Hauptdrehachse bewegbar angeordnet. Bei der Überführung von dem Freigabezustand in den Parkzustand wird der Verriegelungsbolzen in der Verriegelungsrichtung bewegt. Zudem muss die Bremsscheibe so gedreht werden, dass die Durchgangsöffnung oder eine von mehreren Durchgangsöffnungen, welche am Umfang verteilt sind, von dem Verriegelungsbolzen getroffen wird. Nach dem Einführen des Verriegelungsbolzens in die Durchgangsöffnung wird die Bremsscheibe formschlüssig verriegelt, so dass eine Bewegung des Rades ausgeschlossen ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass ein Ausbau des Rades und/oder ein Wegziehen des Rades verhindert ist, wodurch wertvolle Komponenten an dem Fahrzeug geschützt sind.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung verbindet das Parkbremsmodul die Bremseinrichtung mit der Bremsscheibe reibschlüssig. Besonders bevorzugt ist bei dieser Alternative ein Formschluss ausgeschlossen. Durch die reibschlüssige Verbindung verbleibt zwar im Grenzfall die Möglichkeit, dass das Rad noch um wenige Gradwinkel um die Hauptdrehachse unter Anstrengung gedreht werden kann, ein Wegfahren oder ein Wegschieben des Fahrzeugs ist trotzdem verhindert. Ferner hat die reibschlüssige Verbindung den Vorteil, dass eine ein Feststellen des Rades nicht nur bei bestimmten Winkelpositionen, an denen Durchgangsöffnungen angeordnet sind, sondern winkelfrei umgesetzt werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Bremsbelag von dem Fahrbremsmodul oder alternativ ein weiterer Bremsbelag auf die Bremsscheibe gedrückt. Zur Betätigung des Bremsbelags weist das Parkbremsmodul einen Parkaktor auf, wobei der Parkaktor ausgebildet ist, in dem Parkzustand die Bremseinrichtung mit der Bremsscheibe reibschlüssig zu verbinden und in dem Freigabezustand diesen Reibschluss wieder aufzuheben. Besonders bevorzugt wird der Bremsbelag, also der Bremsbelag des Fahrbremsmoduls oder der weitere Bremsbelag, in einer Betätigungsrichtung auf die Bremsscheibe gedrückt, wobei die Betätigungsrichtung senkrecht zu der radialen Ebene der Bremsscheibe und/oder parallel zur Hauptdrehachse des Rades ist.
  • Bei einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung ist der Parkaktor als ein Rotation-Translationswandler ausgebildet. Die Translationsbewegung des Parkaktors wird genutzt, um den Bremsbelag auf die Bremsscheibe zu drücken. Die Rotationsbewegung wird genutzt, um die Bewegung in den Parkaktor einzuleiten. Dieser konstruktiven Ausgestaltung steht der Gedanke zugrunde, dass eine Rotationsbewegung einfacher in die Bremseinrichtung und/oder das Parkbremsmodul einleitbar ist als eine direkte Translationsbewegung. Beispielsweise weist der Parkaktor als eine mechanische Eingangsschnittstelle z.B. einen Hebel auf, welcher um einen Schwenkpunkt geschwenkt werden kann, um die Rotationsbewegung einzuleiten.
  • Bei einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Scheibenbremsanlage eine Seilzugeinrichtung zur Betätigung und/oder zum Antrieb des Parkaktors, insbesondere des Rotation-Translationswandlers, auf. Die Seilzugeinrichtung ist ausgebildet, den Parkaktor zu bedienen, um das Parkbremsmodul in den Parkzustand zu überführen. Ferner weist die Scheibenbremsanlage eine Feststelleinrichtung zum lösbaren Feststellen der Seilzugeinrichtung auf, wenn sich das Parkbremsmodul in dem Parkzustand befindet. Somit wird über die Seilzugeinrichtung die Betätigung des Parkaktors eingeleitet und über die Feststelleinrichtung der Parkzustand festgestellt. Beispielsweise kann über eine Zusatzgeometrie an der Bremseinrichtung ein Bremszug als Seilzug angebracht werden und an der mechanischen Eingangsschnittstelle, z.B. dem Hebel eingehängt werden. Wird am Seilzug gezogen, dreht sich die mechanische Eingangsschnittstelle, insbesondere der Hebel, und innerhalb des Parkbremsmoduls wird beispielsweise über eine Spindel eine Translationsbewegung erzeugt. Diese Translationsbewegung drückt den Bremsbelag an die Bremsscheibe, so dass das Fahrzeug durch den Reibschluss festgestellt wird. Beispielsweise weist die Scheibenbremsanlage einen Handhebel zur Betätigung der Seilzugeinrichtung auf, wobei der Handhebel eine/die Feststelleinrichtung aufweist.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist die Scheibenbremsanlage einen Stellmotor, insbesondere einen elektrischen Stellmotor, zur Betätigung und/oder zum Antrieb des Parkaktors, insbesondere des Rotation-Translationswandlers, auf, um das Parkbremsmodul in den Parkzustand und/oder den Freigabezustand zu überführen. Bei dieser Ausgestaltung ersetzt somit der Stellmotor die Seilzugeinrichtung der vorhergehenden Ausführung. Somit wird über den Stellmotor die Betätigung des Parkaktors eingeleitet und durch ein Deaktivieren des Stellmotors, im Falle eines selbsthemmenden Stellmotors, oder durch ein elektrisches Blockieren des Stellmotors der Parkzustand festgestellt. Beispielsweise kann der Stellmotor ein entsprechendes, selbsthemmendes Getriebe aufweisen. Der Stellmotor kann an der mechanischen Eingangsschnittstelle, z.B. dem Hebel wirkverbunden werden. Z.B. ist der Stellmotor als ein Spindelmotor ausgebildet, welcher einen Nutenstein bewegt, der mit der mechanischen Schnittstelle verbunden ist. Wird der Stellmotor betätigt, wird der Nutenstein verfahren und die mechanische Eingangsschnittstelle, insbesondere der Hebel, wird betätigt. Innerhalb des Parkbremsmoduls wird beispielsweise über eine Spindel die Translationsbewegung erzeugt. Diese Translationsbewegung drückt den Bremsbelag an die Bremsscheibe, so dass das Fahrzeug durch den Reibschluss festgestellt wird.
  • Die Ansteuerung des Stellmotors bzw. einer Steuerelektronik des Stellmotors kann über eine analoge und/oder digitale Datenschnittstelle, insbesondere über eine kabellose Datenschnittstelle, wie zum Beispiel Bluetooth oder ANT+, verfügen und kann auf diese Weise insbesondere drahtlos gesteuert werden.
  • Es ist bevorzugt, dass der Parkaktor nicht nur einseitig den Bremsbelag auf die Bremsscheibe drückt, sondern dass der Parkaktor beidseitig, jeweils einen Bremsbelag auf die Bremsscheibe drückt, so dass diese beidseitig reibschlüssig gehalten und/oder eingeklemmt ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Scheibenbremsanlage eine Sperreinrichtung zum mittelbaren oder unmittelbaren Absperren des Parkbremsmoduls in dem Parkzustand. Insbesondere ist die Sperreinrichtung manipulationssicher ausgebildet, so dass nur der Besitzer des Fahrzeugs die Sperreinrichtung lösen und damit den Parkzustand aufheben kann.
  • Bei der Umsetzung des Parkbremsmoduls mit dem Verriegelungsbolzen kann beispielsweise das Parkbremsmodul einen Schlossträger mit einem sich darin befindlichen Schloss als Sperreinrichtung aufweisen, wobei durch Drehen des Schlosses der Verriegelungsbolzen linear verschoben wird, um den Parkzustand bzw. den Freigabezustand einzunehmen.
  • Bei der Variante mit der Seilzugeinrichtung kann die Feststelleinrichtung beispielsweise ebenfalls mit einem Schloss oder dergleichen als Sperreinrichtung ausgestattet sein.
  • Es kann sich jeweils um ein Schloss mit einem Schlüssel oder um ein Zahlenschloss oder eine andere Schloßart handeln.
  • Bei der Variante mit dem Stellmotor kann die Ansteuerung des Stellmotors über die Datenschnittstelle entsprechend kodiert sein, so das nur ein autorisierter Nutzer den Stellmotor steuern kann, so dass das Parkbremsmodul von dem Parkzustand in den Freigabezustand und in Gegenrichtung umgestellt werden kann. Auf diese Weise wird eine softwaregestützte Sperreinrichtung umgesetzt. Beispielsweise wird ein Handy mit einer App verwendet, so dass dieser Software-Schlüssel den Hardware-Schlüssel ersetzt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft das Fahrzeug mit der Scheibenbremsanlage, wie diese zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren diese zeigen:
    • 1 ein schematisiert dargestelltes Fahrzeug mit einer Scheibenbremsanlage in seitlicher Draufsicht als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 2 ein schematisiert dargestelltes Fahrzeug mit einer Scheibenbremsanlage in seitlicher Draufsicht als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 3 ein schematisiert dargestelltes Fahrzeug mit einer Scheibenbremsanlage in einem Parkzustand in seitlicher Draufsicht als ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    • 4 in gleicher Darstellung wie zuvor das Fahrzeug aus der 3 mit der Scheibenbremsanlage in einem Freigabezustand.
  • Einander entsprechende oder gleiche Teile, Komponenten sind mit einander entsprechenden oder gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Fahrzeug 1 mit einem Rad 2 und einer Scheibenbremsanlage 3. Das Fahrzeug 1 ist beispielsweise als ein Lastenfahrrad ausgebildet. Insbesondere weist das Fahrzeug 1 einen Elektroantrieb auf. Alternativ oder ergänzend weist das Lastenfahrrad Pedale zum Einbringen von Muskelkraft zum unmittelbaren oder mittelbaren Antrieb des Fahrzeugs 1 auf.
  • Die Scheibenbremsanlage 3 weist eine Bremsscheibe 4 auf, wobei die Bremsscheibe 4 drehfest mit dem Rad 2 verbunden ist. Beide rotieren gemeinsam um eine Hauptdrehachse H. Ferner weist die Scheibenbremsanlage 3 eine Bremseinrichtung 5 auf, wobei die Bremseinrichtung 5 an einer Abstützeinrichtung 6 des Fahrzeugs 1 befestigt ist. Für den Fall, dass das Rad 2 ein ungelenktes Rad ist, kann die Stützeinrichtungen 6 beispielsweise als ein Radträger oder Rahmen des Fahrzeugs 1 ausgebildet sein. Für den Fall, dass das Rad 2 als ein gelenktes Rad ausgebildet ist, kann die Stützeinrichtungen 6 als eine Radgabel, insbesondere mit einem Einfachholm oder mit einem Gabelholm ausgebildet sein, wobei die Stützeinrichtungen 6 schwenkbar in dem Fahrzeug 1, insbesondere in dem Rahmen des Fahrzeugs 1 aufgenommen ist. Optional kann das Rad 2 gemeinsam mit der Bremseinrichtung 5 gefedert und/oder gedämpft angeordnet sein.
  • Die Bremseinrichtung 5 weist ein Fahrbremsmodul 7 zum Abbremsen des Rads 2 auf. Das Fahrbremsmodul 7 weist mindestens einen Fahrbremsaktor 8, vorzugsweise zwei Fahrbremsaktoren 8 sowie mindestens einen Bremsbelag (nicht dargestellt), bevorzugt jedoch zwei Bremsbeläge auf. Der Fahrbremsaktor 8 ist dazu ausgebildet, den Bremsbelag auf die Bremsscheibe 4 in einer Betätigungsrichtung parallel zur Hauptdrehachse H zu drücken, um eine Bremskraft zu erzeugen. Vorzugsweise sind die zwei Fahrbremsaktoren 8 beidseitig zu der Bremsscheibe 4 angeordnet, so dass die Bremskraft beidseitig auf die Bremsscheibe 4 aufgebracht wird. Der Fahrbremsaktor 8 ist als ein hydraulischer Fahrbremsaktor 8 ausgebildet.
  • Ferner weist die Bremseinrichtung 5 ein Parkbremsmodul 9 auf, wobei das Fahrbremsmodul 7 mit dem Parkbremsmodul 9 in einem gemeinsamen Gehäuse 10 von der Bremseinrichtung 5 angeordnet ist. Alternativ hierzu kann das Fahrbremsmodul 9 auch mit dem Parkbremsmodul 9 fest verbunden sein. Die Bremseinrichtung 5 wird über Befestigungsmittel 11, z.B. Befestigungsschrauben, an der Stützeinrichtung 6 als eine zusammenhaltende und/oder selbsthaltende Baugruppe, umfassend das Fahrbremsmodul 8 und das Parkbremsmodul 9 montiert bzw. demontiert. Das Parkbremsmodul 9 hat die Funktion in einem Parkzustand die Bremseinrichtung 5 mit der Bremsscheibe 4 drehfest zu verbinden und in einem Freigabezustand die Bremsscheibe 4 freizugeben, so dass sich das Rad 2 ungehindert drehen kann. Damit wird die Funktion einer Feststellbremse für das Fahrzeug 1 umgesetzt.
  • Bei dem ersten Ausführungsbeispiel in der 1 ist das Parkbremsmodul 9 als ein formschlüssiges Parkbremsmodul 9 ausgebildet. Das Parkbremsmodul 9 weist einen Verriegelungsbolzen (nicht dargestellt) auf, welcher in einer Verriegelungsrichtung, welche parallel zu der Hauptdrehachse H ausgerichtet ist, bewegt werden kann. Die Bremsscheibe 4 weist mindestens eine Durchgangsöffnung 12, in diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 12, auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser auf, wobei der Verriegelungsbolzen für den Parkzustand in bzw. durch die Durchgangsöffnung 12 gesteckt werden kann. Sobald der Verriegelungsbolzen in der Durchgangsöffnung 12 angeordnet ist, ist die Bremseinrichtung 5 über das Parkbremsmodul 9 und den Verriegelungsbolzen mit der Bremsscheibe 4 in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse H formschlüssig verbunden. Wenn der Verriegelungsbolzen aus der Durchgangsöffnung 12 herausgezogen wird, befindet sich das Parkbremsmodul 9 in dem Freigabezustand und die Bremsscheibe 4 ist freigegeben.
  • Die Scheibenbremsanlage 5 weist eine Sperreinrichtung 13 auf, welche in dem Ausführungsbeispiel in der 1 als ein Schlossträger 14 mit einem Schloss 15, welches mit einem Schlüssel (nicht dargestellt) betätigbar ist, auf. Über eine Drehung des Schlosses 15 mit dem Schlüssel wird der Verriegelungsbolzen in der Verriegelungsrichtung bewegt, wobei durch das Schloss 15 in dem Schlossträger 14 der Verriegelungsbolzen in die Durchgangsöffnung 12 gefahren und nachfolgend der Schlüssel abgezogen werden kann, so dass das Parkbremsmodul 9 und damit die Bremseinrichtung 5 verschlossen ist. Eine Bewegung des Rades 2 ist ausgeschlossen, das Rad 2 kann ferner nicht demontiert werden.
  • Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung als eine alternative Ausgestaltung der Erfindung, wobei insbesondere das Parkbremsmodul 9 abweichend von dem Ausführungsbeispiel der 1 ausgebildet ist.
  • Das Parkbremsmodul 9 weist einen Parkaktor 16 auf, wobei der Parkaktor 16 als ein Rotations-Translationswandler ausgebildet ist. Der Parkaktor 16 betätigt wahlweise den Bremsbelag von dem Fahrbremsmodul 8 oder einen separaten Bremsbelag (nicht dargestellt) in einer Sperrrichtung parallel zu der Hauptdrehachse H, um diesen auf die Bremsscheibe 4 zu drücken, so dass diese reibschlüssig mit dem Bremsbelag verbunden ist. Auf diese Weise ist die Bremsscheibe 4 reibschlüssig mit dem Parkbremsmodul 9 und damit mit der Bremseinrichtung 5 verbunden, so dass der Parkzustand eingenommen wird.
  • Zur Betätigung des Parkaktors 16 weist dieser als eine mechanische Schnittstelle 17 einen Hebel auf, wobei der Hebel um eine Schwenkachse 200 geschwenkt bzw. rotiert werden kann. Durch die Rotation der mechanische Schnittstelle 17 wird der als Rotations-Translationswandler ausgebildete Parkaktor 16 betätigt, so dass der Bremsbelag gegen die Bremsscheibe 4 gedrückt wird. Zur Betätigung des Parkaktors 16 weist die Scheibenbremsanlage 3 eine Seilzugeinrichtung 18 auf, welche in Wirkverbindung mit einer Feststelleinrichtung 19 steht. Die Seilzugeinrichtung 18 wird an der Bremseinrichtung 5, hier im Bereich des Fahrbremsmoduls 7 fixiert und/oder gelagert. Ein in der Seilzugeinrichtung 18 angeordneter Seilzug 20 greift an der mechanischen Schnittstelle 17, hier dem Hebel, an, so dass bei einer Betätigung der Seilzugeinrichtung 18 die mechanische Schnittstelle 17 gedreht wird und der Parkaktor 13 den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe 4 drückt.
  • Sobald das Parkbremsmodul 9 im Parkzustand ist, kann diese Position der mechanischen Schnittstelle 17 und/oder des Parkaktors 16 über die Feststelleinrichtung 19 festgestellt werden, so das hier Feststellbremsenfunktion umgesetzt ist. Die Feststelleinrichtung 19 kann beispielsweise über ein Schloss mit Schlüssel als Sperreinrichtung absperrbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Feststelleinrichtung 19 ein Teil von einer Handhebeleinrichtung zur Betätigung der Seilzugeinrichtung 18 ausgebildet sein.
  • In der 3 ist als ein drittes Ausführungsbeispiel eine weitere Ausführungsalternative für die Scheibenbremsanlage 3 in dem Fahrzeug 1 dargestellt.
  • Die Scheibenbremsanlage 3 umfasst die Bremseinrichtung 5 mit dem unveränderten Fahrbremsmodul 8 sowie mit dem abgewandelten Parkbremsmodul 9, wobei dieses wie zuvor beschrieben den Parkaktor 16 und den Bremsbelag aufweist und wobei der Parkaktor 16 als der Rotations-Translationswandler ausgebildet ist.
  • Die Betätigung des Parkaktors 16 und/oder des Rotations-Translationwandlers erfolgt jedoch abweichend durch einen Stellmotor 21, welcher als ein Spindelmotor mit einer rotierbaren Spindel 22 mit einem Nutenstein 23 ausgebildet ist. Die Motorachse und/oder Spindelachse des Stellmotors 21 ist in der gezeigten Seitenansicht senkrecht zu der Hauptdrehachse 100 und/oder lotrecht zum Boden ausgerichtet. Hierbei orientiert sich die Ausrichtung des Stellmotors sowie der gesamten Baugruppe natürlich an vorhanden Rahmen Geometrien, sodass jegliche Ausrichtung denkbar ist. Bei einer Betätigung des Stellmotor 21 rotiert die Spindel 22, wobei der auf der Spindel 22 angeordnete Nutenstein 23 entlang der Spindel verfährt. Die als Hebel ausgebildete mechanische Schnittstelle 17 weist ein Langloch 24 auf, wobei der Nutenstein 23 in dem Hebel entlang des Langlochs 24 verfahrbar angeordnet ist. Beispielsweise ist der Nutenstein 23 in dem Hebel gleitgelagert.
  • Bei einer Bewegung des Nutensteins 23 entlang der Spindel 22 wird der Hebel um die Schwenkachse 200 geschwenkt wird, so dass der Rotation-Translationswandlers betätigt wird. Auf diese Weise kann der Parkaktor 16 von dem Freigabezustand in den Parkzustand bzw. in Gegenrichtung überführt werden. Die 4 zeigt die Scheibenbremsanlage 3 der 3 im Freigabezustand, wobei der Nutenstein 23 von dem Stellmotor 21 weggefahren ist und dadurch die mechanische Schnittstelle 17 freigegeben hat.
  • Der Stellmotor 21 bzw. dessen Steuerelektronik verfügt über Bluetooth und ANT+ Schnittstellen und kann so drahtlos kontaktiert werden. Beispielsweise kann der Stellmotor 21 bzw. dessen Steuerelektronik über ein Handy mit einer entsprechenden App kontaktiert werden, wobei die Sperreinrichtung zum manipulationssicheren Absperren des Parkbremsmoduls 16 softwaretechnisch über die App umgesetzt ist. So kann die Überführung von dem Parkzustand in den Freigabezustand beispielsweise erst nach einer biometrischen Überprüfung des Bedieners erfolgen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Rad
    3
    Scheibenbremsanlage
    4
    Bremsscheibe
    5
    Bremseinrichtung
    6
    Stützeinrichtung
    7
    Fahrbremsmodul
    8
    Fahrbremsaktor
    9
    Parkbremsmodul
    10
    Gehäuse
    11
    Befestigungsmittel
    12
    Durchgangsöffnung
    13
    Sperreinrichtung
    14
    Schlossträger
    15
    Schloss
    16
    Parkaktor
    17
    mechanische Schnittstelle
    18
    Seilzugeinrichtung
    19
    Feststelleinrichtung
    20
    Seilzug
    21
    Stellmotor
    22
    Spindel
    23
    Nutenstein
    24
    Langloch
    100
    Hauptdrehachse
    200
    Schwenkachse

Claims (9)

  1. Scheibenbremsanlage (3) für ein Fahrzeug (1), wobei das Fahrzeug (1) mindestens ein Rad (2) und eine Stützeinrichtung (6) aufweist, wobei das Rad (2) in der Stützeinrichtung (6) drehbar gelagert ist, mit einer Bremsscheibe (4) zur drehfesten Verbindung mit dem Rad (2), mit einer Bremseinrichtung (5) zur Befestigung an der Stützeinrichtung (6), wobei die Bremseinrichtung (5) ein Fahrbremsmodul (7) zum Abbremsen des Rads (2) mit einem Fahrbremsaktor (8) und mit mindestens einem Bremsbelag aufweist, wobei der Bremsbelag durch den Fahrbremsaktor (8) zur Erzeugung einer Bremskraft in einen Reibkontakt mit der Bremsscheibe (4) bringbar ist, wobei die Bremseinrichtung (5) ein Parkbremsmodul (9) aufweist, wobei das Parkbremsmodul (9) mit dem Fahrbremsmodul (7) fest verbunden ist und wobei das Parkbremsmodul (9) in einem Parkzustand die Bremseinrichtung (5) mit der Bremsscheibe (4) drehfest verbindet und in einem Freigabezustand die Bremsscheibe (4) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Parkzustand das Parkbremsmodul (9) die Bremseinrichtung (5) mit der Bremsscheibe (4) formschlüssig verbindet.
  2. Scheibenbremsanlage (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkbremsmodul (9) einen Verriegelungsbolzen und die Bremsscheibe mindestens eine Durchgangsöffnung (12) aufweist, wobei der Verriegelungsbolzen in dem Parkzustand des Parkbremsmoduls (9) in der Durchgangsöffnung (12) angeordnet ist und in dem Freigabezustand des Parkbremsmoduls (9) die Bremsscheibe (4) freigibt.
  3. Scheibenbremsanlage (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Parkzustand das Parkbremsmodul (9) die Bremseinrichtung (5) mit der Bremsscheibe (4) reibschlüssig verbindet.
  4. Scheibenbremsanlage (3) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Parkbremsmodul (9) einen Parkaktor (16) aufweist, um den Bremsbelag oder einen weiteren Bremsbelag auf die Bremsscheibe (4) zu drücken, um in dem Parkzustand die Bremseinrichtung (5) mit der Bremsscheibe (4) reibschlüssig zu verbinden.
  5. Scheibenbremsanlage (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parkaktor (16) als ein Rotations-Translationswandler ausgebildet ist, wobei eine Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung umgesetzt wird, um den Bremsbelag auf die Bremsscheibe (4) zu drücken.
  6. Scheibenbremsanlage (3) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Seilzugeinrichtung (18) zum Antrieb des Parkaktors (16), um das Parkbremsmodul (9) in den Parkzustand zu überführen, und durch eine Feststelleinrichtung (19) zum lösbaren Feststellen der Seilzugeinrichtung (18), wenn das Parkbremsmodul (16) in dem Parkzustand ist.
  7. Scheibenbremsanlage (3) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen Stellmotor (22) zum Antrieb des Parkaktors (16), um das Parkbremsmodul (9) in den Parkzustand und/oder in den Freigabezustand zu überführen.
  8. Scheibenbremsanlage (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung (13) zum mittelbaren oder unmittelbaren Absperren des Parkbremsmoduls (9) in dem Parkzustand.
  9. Fahrzeug (1) mit der Scheibenbremsanlage (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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