EP3986774A1 - Radmodul für ein fahrzeug sowie fahrzeug mit dem radmodul - Google Patents

Radmodul für ein fahrzeug sowie fahrzeug mit dem radmodul

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Publication number
EP3986774A1
EP3986774A1 EP20728926.5A EP20728926A EP3986774A1 EP 3986774 A1 EP3986774 A1 EP 3986774A1 EP 20728926 A EP20728926 A EP 20728926A EP 3986774 A1 EP3986774 A1 EP 3986774A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
brake
brake lining
vehicle
wheel rim
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20728926.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Doris Maria WIMMER
Philippe Wagner
Simon Ortmann
Aurelien Grauss
Alan Barrera
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3986774A1 publication Critical patent/EP3986774A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L1/00—Brakes; Arrangements thereof
    • B62L1/005—Brakes; Arrangements thereof constructional features of brake elements, e.g. fastening of brake blocks in their holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0052—Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a brake disc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/002—Bicycles without a seat, i.e. the rider operating the vehicle in a standing position, e.g. non-motorized scooters; non-motorized scooters with skis or runners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F16D55/02—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with axially-movable discs or pads pressed against axially-located rotating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D65/095—Pivots or supporting members therefor
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    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/02—Fluid pressure
    • F16D2121/04—Fluid pressure acting on a piston-type actuator, e.g. for liquid pressure

Definitions

  • Wheel module for a vehicle and vehicle with the wheel module
  • the invention relates to a wheel module for a vehicle with the features of
  • the invention also relates to a vehicle with the wheel module.
  • the document DE 200 16 878 U1 describes a scooter with a braking device which is designed as a hydraulically activated disc brake.
  • the braking device has a non-rotatably connected to a wheel
  • the subject matter of the invention is a wheel module which is designed and / or suitable for a vehicle.
  • the vehicle is designed as a single or multi-lane vehicle.
  • the vehicle is electric powered vehicle trained.
  • the vehicle is preferably designed as a small or micro vehicle or as an electric vehicle.
  • the vehicle can be used as an electric unicycle, e.g. be designed as a so-called monowheel or solo wheel.
  • the vehicle is preferred as a scooter, in particular as an electric motorcycle, as an electric scooter, as an electric scooter, electric scooter, electric scooter, e.g. E-scooter, as a Segway, floverboard, kickboard, skateboard, longboard or similar. educated.
  • the vehicle can be used as a bicycle,
  • the vehicle in particular as an electric bicycle, e.g. be designed as a pedelec or as an e-bike.
  • the vehicle can alternatively be designed as a multi-track bicycle, in particular with three or more wheels.
  • the vehicle can be a transport or cargo bike, in particular a motorized or
  • electrically driven transport or cargo bike especially a three-wheel or four-wheel pedelec or a rickshaw, especially with or without a roof, or a cabin scooter.
  • the vehicle can include one or more of the wheel modules.
  • the wheel module has a wheel.
  • the wheel is a front or rear wheel of the vehicle.
  • the wheel comprises a wheel rim and preferably a tire, the tire being arranged on the wheel rim.
  • the tire is particularly preferably an air-filled and / or inflatable rubber tire.
  • the wheel module has a wheel axle.
  • the wheel axle is a fixed axle, which is fixed to a frame or a wheel fork of the
  • the wheel rim is rotatably mounted on the wheel axle.
  • the wheel axis defines, in particular, an axis of rotation about which the wheel or the wheel rim rotates during a ferry operation.
  • at least or exactly one storage facility preferably precisely two storage facilities, is provided.
  • the at least one bearing device is preferably designed as a roller bearing.
  • the wheel module has a braking device which is designed and / or suitable for braking the wheel.
  • the braking device is designed as a hydraulically actuatable braking device.
  • the braking device has a brake disc and precisely one brake lining, the brake disc and the brake lining being contactable with one another in order to transmit a braking force to the wheel rim.
  • the brake lining and the brake disc are moved in the axial direction relative to one another and brought into contact with one another in a frictional and / or non-positive manner, so that a braking torque is transmitted to the wheel.
  • the brake disk preferably forms a metallic partner and the brake lining forms a friction partner.
  • the brake disc and the brake lining are matched to one another in such a way that the brake lining is subject to greater wear.
  • the brake lining be connected to the wheel rim in a rotationally fixed manner.
  • the brake lining is arranged on an axial end face of the wheel rim.
  • the brake lining is preferably applied directly or indirectly to the wheel rim.
  • the brake lining covers, at least in sections, an outside of the wheel rim.
  • the brake lining can be interrupted in the direction of rotation or arranged in several sections on the wheel rim.
  • the brake lining is designed to be continuous all the way around.
  • the arrangement of the brake lining on the rim means that the braking device can be arranged on the wheel in a particularly space-saving manner.
  • the braking device can also be adapted in a simple manner to a size of the wheel, in particular to a size of the wheel rim.
  • the braking device can also be adapted in a simple manner to a size of the wheel, in particular to a size of the wheel rim.
  • Brake disc is axially movable for contacting the brake lining, the brake lining remaining axially stationary on the wheel rim.
  • the brake disc is rotatably arranged in the direction of rotation and displaceable in the axial direction relative to the wheel axle.
  • the brake lining particularly preferably rotates in one
  • Direction of rotation remains stationary.
  • a braking force is applied to the brake disc to generate the braking torque and is thus pressed against the brake lining in an axial direction.
  • the brake lining is annular and is arranged coaxially and / or concentrically to the wheel rim with respect to the wheel axis.
  • the brake pad defines a die
  • An annular surface encircling the axis of rotation which is arranged coaxially and / or concentrically to the brake disc and / or the wheel rim and / or the wheel axis.
  • the brake disc In the actuated state of the braking device, the brake disc particularly preferably makes flat contact with the annular surface.
  • the ring-shaped design of the brake lining increases the contact area that makes contact with the brake disc.
  • the brake lining forms a thermal insulator, so that thermal insulation in the direction of the wheel rim through the
  • Brake pad is implemented.
  • the brake lining reduces one
  • the brake lining is preferably formed from a thermally insulating material.
  • the material of the brake lining particularly preferably has a coefficient of thermal conductivity which is significantly smaller than a coefficient of thermal conductivity of the material of the wheel rim.
  • the material of the brake lining has a coefficient of thermal conductivity of less than 10 W / (m * K), preferably less than 1 W / (m * K), in particular less than 0.5 W / (m * K).
  • the brake lining can significantly reduce heat transfer from the brake lining to the rim, due to heat that arises in particular when the rotating wheel is braked.
  • Damage to the wheel rim and / or to components integrated in the wheel, such as bearing devices, wheel drive, etc., can be avoided.
  • the brake lining has a friction agent from the “organic” category.
  • the friction means is made of an organic material.
  • the friction means particularly preferably comprises fibers made of glass and / or rubber and / or carbon and / or aramid, in particular para-aramid, which are in particular embedded in a resin matrix.
  • the resin matrix is preferably formed by a temperature-resistant synthetic or natural resin.
  • a brake lining is therefore proposed which has a high coefficient of friction and at the same time a low thermal conductivity or
  • the brake lining is applied directly to the wheel rim.
  • the brake lining is integrated into the wheel rim or applied to the wheel rim, preferably as a coating.
  • the brake lining is materially connected to the wheel rim.
  • the brake lining can be glued onto the rim.
  • an adhesive can be used for this, which also has thermally insulating properties and / or is mixed with a thermally insulating additive.
  • One consideration of the invention is therefore to propose a brake lining which is distinguished by a particularly small axial overall width.
  • the braking device has an annular brake lining carrier which in particular carries the brake lining.
  • the brake pad is fastened and / or fastened to the wheel rim via the brake pad carrier, preferably non-positively and / or positively and / or materially.
  • the brake lining carrier is particularly preferably releasably fastened to the wheel rim, in particular via a screw connection. In particular it is
  • Brake lining carrier via one or more fastening means, e.g. Screws, rivets or the like attached to the wheel rim.
  • fastening means e.g. Screws, rivets or the like attached to the wheel rim.
  • Brake lining carrier will be made of a material that also has thermally insulating properties and is heat-resistant at the same time.
  • the brake lining carrier is particularly preferably arranged coaxially and / or concentrically to the wheel rim and / or the wheel axle.
  • the appropriate choice of the brake lining carrier can also promote thermal insulation with respect to the wheel rim.
  • the braking device has a concentric brake cylinder, which for
  • the brake cylinder is coaxial and / or concentric to the
  • Wheel axle and / or the brake disc arranged.
  • the brake disc Preferably the
  • the brake cylinder is particularly preferably designed as a slave cylinder which, via a brake line, is connected to a master cylinder which can be actuated in particular by a brake pedal or brake lever
  • the brake cylinder has an annular housing and an annular piston that can be axially displaced in the annular housing.
  • this has
  • the ring housing has a pressure chamber which runs around the axis of rotation and which is delimited in the axial direction by the ring piston.
  • the pressure chamber is fluidly connected to the master cylinder.
  • the pressure chamber can be filled with a fluid, in particular a hydraulic fluid.
  • the ring housing can be positively and / or non-positively and / or materially connected to the wheel axle at least in the circumferential direction.
  • Ring piston can be directly or indirectly, e.g. be supported on the brake disc via a transmission component.
  • the brake disk is preferably arranged axially between the reciprocating piston and the brake lining.
  • the brake disc and / or the annular piston and / or the transmission component for introducing the braking torque is preferably connected in a rotationally fixed manner to the wheel axle and / or the frame and / or the wheel fork of the vehicle.
  • the wheel has a drive device, in particular electrically operated, which is designed and / or suitable for driving the wheel.
  • the drive device an electric machine.
  • the drive device is arranged radially within the wheel rim or integrated into it.
  • the drive device has a stator that is connected to the wheel axle in a rotationally tested manner and a rotor that is rotationally connected to the wheel rim. In a ferry operation is a drive torque through the
  • the brake lining designed as a thermal insulator protects the drive device from overheating, whereby the operational reliability and the service life of the drive device can be significantly increased.
  • Another object of the invention relates to a vehicle with the wheel module as already described above.
  • the vehicle will be an electric scooter or an electric scooter.
  • the vehicle has exactly one wheel module, the wheel module optionally serving for a front or rear wheel of the vehicle.
  • the wheel module is preferably fixed to the wheel fork or the frame via the wheel axle.
  • the wheel fork can be connected to a handlebar of the vehicle so that the wheel module and thus the vehicle can be steered.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional representation of a vehicle with a wheel module as an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of the wheel module from FIG. 1 as a further exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional representation of a vehicle 1, the vehicle 1 being designed as an electric scooter, electric scooter or electric scooter, also known as a so-called e-scooter.
  • the vehicle 1 has a wheel module 2 with a wheel 3, which forms a front wheel of the vehicle 1.
  • the wheel module 2 is used in particular for the electrical drive of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 has a flicker wheel 4, in particular a non-drive wheel, which is rotatably mounted on a vehicle frame 5 of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 has a wheel fork 6, the wheel module 2 being rotatably mounted in the wheel fork 6.
  • the wheel fork 6 is pivotably connected to the frame 5 via a link 7, so that the wheel module 2 can be pivoted via the link 7 for steering the vehicle 1.
  • FIG. 2 shows, in a schematic sectional illustration, the wheel module 2 from FIG. 1 as an exemplary embodiment of the invention.
  • the wheel 3 of the wheel module 2 has a wheel rim 8 and a tire 9, the tire 9 being arranged on the wheel rim 8.
  • the wheel rim 8 is designed as a steel, aluminum or plastic rim.
  • the tire 9 is designed as a rubber tire filled with air.
  • the wheel module 3 has a wheel axle 10 which defines an axis of rotation D with its longitudinal axis.
  • the wheel 3 is arranged on the wheel axis 10 coaxially to the axis of rotation D.
  • the wheel axle 10 is fixed to the wheel fork 6, the wheel rim 8 via two bearing devices 11, e.g. Rolling bearing, is rotatably mounted on the wheel axle 10.
  • the wheel module 2 has a drive device 12, for example an electric motor, integrated into the wheel rim 8.
  • the drive device 12 has a stator 13 which is non-rotatably connected to the wheel axle 10 and which is arranged in the axial direction with respect to the rotation axis D between the two bearing devices 11.
  • the drive device 12 has a rotor 14 connected to the wheel rim 8 in a rotationally fixed manner. In a ferry operation of the vehicle 1, a Drive torque generated between the stator 13 and the rotor 14, so that the wheel rim 11 is driven by the drive device 12 and the wheel 3 rotates about the axis of rotation D.
  • the wheel module 1 has a braking device 15 which is used to transmit a braking torque to the wheel 3.
  • the braking device 7 is designed as a friction brake and is arranged on one side of the wheel rim 8 and / or is operatively connected to the wheel rim 8.
  • the braking device 15 has an annular brake lining 16, in particular rotating around the axis of rotation D, and a brake disk 17, the brake lining 16 and the brake disk 17 being arranged coaxially to one another with respect to the axis of rotation D.
  • the brake lining 16 is non-rotatably mounted with respect to the axis of rotation D on an axial end face of the wheel rim 8, so that the brake lining 16 is carried along by the wheel rim 8 during ferry operation and rotates about the axis of rotation D.
  • the brake disk 17 can be moved in an axial direction AR towards the brake lining 16 and away from the brake lining 16 in an opposite axial direction GR. In the direction of rotation about the axis of rotation D, the brake disc 17 is rotationally fixed to the
  • the braking device 15 has a brake pad carrier 18, which the
  • Brake lining 16 on the wheel rim 8 carries.
  • the brake lining 9 is applied to the brake lining carrier 10 in a materially bonded manner.
  • the brake lining carrier 19 is annular, e.g. as a sheet metal ring, formed and on the wheel rim 2 over
  • Fastening means 19 in particular fastened by a plurality of screws.
  • Brake lining carrier 19 is arranged on wheel rim 8 in such a way that it is arranged coaxially and / or concentrically on wheel rim 8.
  • the braking device 15 comprises a concentric brake cylinder 20 for converting a braking force F1 to the brake disc 17.
  • the brake cylinder 20 can be actuated hydraulically, for example, the brake cylinder 20 as a so-called slave cylinder is formed and is fluidly connected to a master cylinder, not shown, via a hydraulic path.
  • the brake cylinder 20 has an annular housing 21 and an annular piston 22, the annular piston 22 being received in the annular housing 21 in an axially displaceable manner.
  • the ring housing 21 is received on the wheel axle 10 and can be connected to the wheel axle 10 in a rotationally fixed manner, for example via a spline or a press fit.
  • the ring housing 21 has a pressure chamber 23 which runs around the axis of rotation D and which is filled with a fluid, for example with a hydraulic oil.
  • the pressure chamber 23 is delimited in the axial direction AR by the annular piston 22 and is provided with a sealing means 24, e.g. a groove sealing ring, sealed.
  • the ring housing 21 has a radial
  • the braking device 15 has a transmission component 26 for transmitting the braking force F1 from the annular piston 22 to the brake disk 17
  • Transmission component 26 is designed as an annular disk arranged coaxially to the axis of rotation D, the annular piston 22 being supported in the axial direction AR on an inside diameter and the brake disk in the opposite axial direction GR being supported on an outside diameter of the transmission component 26. This is the
  • Brake disk 17 is ring-shaped and is arranged coaxially and / or concentrically to the transmission component 26 and / or the brake cylinder 20 with respect to the axis of rotation D.
  • the braking device 15 additionally has an annular contact plate 27, e.g. a steel sheet, which is arranged on an axial end face of the brake disk 17.
  • the contact plate 17 is used for
  • the contact plate 17 is over several
  • Securing means 28 detachably connected to the brake disc 17.
  • the master cylinder is displaced in the direction of the brake cylinder 20, with fluid flowing into the pressure chamber 23 via the flydraulic connection and the annular piston 22 being subjected to fluid pressure.
  • the annular piston 22 then performs a Flub in the axial direction AR and transmits the braking force F1 generated by the fluid pressure via the transmission component 26 to the brake disk 17.
  • the brake disk 17 is axially displaced in the direction of the wheel rim 8, applied to the brake lining 16 and / or pressed against it.
  • the brake disc 17 makes contact with the brake lining 16, so that the braking torque is generated by a frictional connection in order to brake the rotating wheel 3 by friction between the brake disc 17 and the brake lining 16. If you brake hard,
  • Brake lining carriers 18 are designed as a thermal insulator in order to insulate the wheel rim 8 and thus the drive device 12 from the heat generated by the brake friction.
  • the brake lining 16 can, for example, be a friction means made of an organic material, e.g. Glass, rubber or
  • the braking device 15 has a plurality of return springs 29 distributed in the circumferential direction, which act on the brake disk 17 and thus the annular piston 22 in the opposite axial direction GR with a restoring force F2.
  • the return springs 29 are each supported in the axial direction AR on the ring housing 21 and in the opposite axial direction GR on the brake disk 17. Because the brake pad 16 and / or the brake pad carrier 18 is arranged on the wheel rim 8, the braking device 15 can advantageously be designed to be particularly space-saving and particularly slim and narrow.
  • the braking device 15 can be adapted in a simple manner to a size of the wheel 3, in particular to a size of the wheel rim 8.

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Abstract

Es ist bekannt bei zweirädrigen Kleinfahrzeugen wie Tretroller, Scooter oder auch Fahrräder Scheiben- oder Trommelbremsen einzusetzen, um ein Rad des Kleinfahrzeugs abzubremsen. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Radmodul zu schaffen, welches sich durch einen kompakten Aufbau auszeichnet. Hierzu wird ein Radmodul (2) für ein Fahrzeug (1) mit einem Rad (3), wobei das Rad (3) eine Radfelge (8) aufweist, mit einer Radachse (10), wobei die Radfelge (8) drehbar auf der Radachse (10) gelagert ist, mit einer Bremsvorrichtung (15) zum Abbremsen des Rades (3), wobei die Bremsvorrichtung (15) eine Bremsscheibe (17) und einen Bremsbelag (16) umfasst, wobei die Bremsscheibe (17) und der Bremsbelag (16) zur Übertragung einer Bremskraft F1 auf die Radfelge (8) miteinander kontaktierbar sind, vorgeschlagen, wobei die Bremsscheibe (17) zur Kontaktierung des Bremsbelags (16) axial bewegbar ist, wobei der Bremsbelag (16) axial stationär verbleibt.

Description

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

Claims

Patentansprüche
1. Radmodul (2) für ein Fahrzeug (1 ), insbesondere ein Elektrokleinstfahrzeug, mit einem Rad (3),
wobei das Rad (3) eine Radfelge (8) aufweist, mit einer Radachse (10),
wobei die Radfelge (8) drehbar auf der Radachse (10) gelagert ist, mit einer Bremsvorrichtung (15) zum Abbremsen des Rades (3),
wobei die Bremsvorrichtung (15) eine Bremsscheibe (17) und einen
Bremsbelag (16) umfasst, wobei die Bremsscheibe (17) und der Bremsbelag (16) zur Übertragung einer Bremskraft (F1 ) auf die Radfelge (8) miteinander kontaktierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (16) drehfest mit der Radfelge (8) verbunden ist.
2. Radmodul (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Bremsscheibe (17) zur Kontaktierung des Bremsbelags (16) axial bewegbar ist, wobei der Bremsbelag (16) axial stationär an der Radfelge (8) verbleibt.
3. Radmodul (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (16) ringförmig ausgebildet ist, wobei der Bremsbelag (16) koaxial und/oder konzentrisch zu der Radfelge (8) angeordnet ist.
4. Radmodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (16) einen thermischen Isolator bildet, sodass eine thermische Isolation in Richtung der Radfelge (8) durch den Bremsbelag (16) um gesetzt wird.
5. Radmodul (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag
(16) ein Reibmittel der Kategorie„Organic“ aufweist.
6. Radmodul (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsbelag (16) unmittelbar auf die Radfelge (8) aufgebracht und/oder stoffschlüssig mit der Radfelge (8) verbunden ist.
7. Radmodul (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bremsvorrichtung (15) einen ringförmigen Bremsbelagträger (18) aufweist, wobei der Bremsbelag (16) über den Bremsbelagträger (18) an der Radfelge (8) befestigt ist.
8. Radmodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (15) einen konzentrischen
Bremszylinder (20) zur Umsetzung der Bremskraft (F1 ) auf die Bremsscheibe
(17) aufweist, wobei der Bremszylinder (20) ein koaxial zu der Radachse (10) angeordnetes Ringgehäuse (21 ) sowie einen axial in dem Ringgehäuse (21 ) verlagerbaren Ringkolben (22) aufweist, wobei das Ringgehäuse (21 ) an der Radachse (10) und der Ringkolben (22) an der Bremsscheibe (17) abgestützt ist.
9. Radmodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Rad (3) eine Antriebsvorrichtung (12) zum Antrieb des Rades (3) aufweist, wobei die Antriebsvorrichtung (12) radial innerhalb der Radfelge (8) angeordnet ist und wobei die Antriebsvorrichtung (12) einen drehfest mit der Radachse (10) verbundenen Stator (13) sowie einen drehfest mit der Radfelge (8) verbundenen Rotor (14) aufweist.
10. Fahrzeug (1 ) mit dem Radmodul (2) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Elektroroller oder ein Elektroscooter ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021105728A1 (de) 2021-03-10 2022-09-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bremseinheit für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Bremseinheit

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2174635A (en) * 1934-10-22 1939-10-03 Linderman Devices Inc Fluid actuated device
US2925891A (en) * 1956-06-08 1960-02-23 Roy S Sanford Damping mechanism
US3556267A (en) * 1969-05-05 1971-01-19 Goodrich Co B F Brake retractor mechanism
US3927737A (en) * 1974-11-11 1975-12-23 Caterpillar Tractor Co Annular dual piston brake arrangement
ES8609622A1 (es) * 1985-09-06 1986-07-16 Abos Bailo Basilio Sistema de frenado para camiones
CN1240395A (zh) * 1996-12-12 2000-01-05 联盟－莫卧技术有限公司 悬挂与制动装置
DE20016878U1 (de) * 2000-09-29 2001-04-12 Magenwirth Gmbh Co Gustav Tretroller mit Bremseinrichtung
CN101311021A (zh) * 2008-05-13 2008-11-26 赵幼仪 连飞整体电动毂轮
CN101592200A (zh) * 2009-06-16 2009-12-02 王世新 液压制动器
CN201633460U (zh) * 2010-03-23 2010-11-17 沈阳工业大学 单侧轮毂式节能车轮
CN102261403B (zh) * 2010-05-31 2013-05-08 比亚迪股份有限公司 制动器及具有该制动器的制动能量回收系统
DE102011081119B4 (de) * 2011-07-07 2013-09-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dichtungshalteelement für eine Dichtung eines Antriebssystems
TW201328930A (zh) * 2012-01-06 2013-07-16 Foss Worldwide Inc 自行車之輪轂煞車裝置
DE102016201271A1 (de) * 2016-01-28 2017-08-03 Jungheinrich Aktiengesellschaft Bremssystem für Achse
US20170341467A1 (en) * 2016-05-05 2017-11-30 Ventum LLC Wheel hub for a vehicle and braking system therefor

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