EP3880323A1

EP3880323A1 - Bremssystem, achsträgereinheit für ein fahrzeug, fahrzeug mit einer derartigen achsträgereinheit und antriebseinheit

Info

Publication number: EP3880323A1
Application number: EP19790127.5A
Authority: EP
Inventors: Simon Ortmann; Marcel Philipp Mayer; Jannick Dominik Herbert ALTHERR
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2021-09-22
Also published as: WO2020098859A1; US20220008811A1; JP7161049B2; JP2022513052A; DE102018128771A1; KR20210093883A; CN113015565A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (30) mit mindestens einem um eine Drehachse (D) drehbaren Drehelement (5) und einer Bremseinrichtung (10) zum Bremsen des Drehelements (5), wobei die Bremseinrichtung (10) ein erstes Bremselement (13) aufweist, das zwischen einer Ruhestellung und einer Bremsstellung bewegbar ist und eine ringförmige Bremsfläche (13.1) aufweist, die in der Ruhestellung und in der Bremsstellung konzentrisch zu der Drehachse (D) des Drehelements (5) angeordnet ist, mit einer drehfest mit dem Drehelement (5) verbundenen Bremsscheibe (34), die eine erste Reibfläche (34.1) und eine der ersten Reibfläche (34.1) gegenüberliegende zweite Reibfläche (34.2) aufweist, wobei die ringförmige Bremsfläche (13.1) des ersten Bremselements (13) in der Ruhestellung entfernt von der Bremsscheibe (34) angeordnet ist und in der Bremsstellung in Anlage mit der ersten Reibfläche (34.1) der Bremsscheibe (34) ist, und mit einem zweiten Bremselement (35), welches derart angeordnet ist, dass das erste Bremselement (13) die Bremsscheibe (34) in der Bremsstellung gegen das zweite Bremselement (35) drückt, so dass das zweite Bremselement (35) in der Bremsstellung in Anlage mit der zweiten Reibfläche (34.2) der Bremsscheibe (34) ist.

Description

Bremssystem, Achsträgereinheit für ein Fahrzeug,

Fahrzeug mit einer derartigen Achsträgereinheit und Antriebseinheit

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem mit mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Drehelement und einer Bremseinrichtung zum Bremsen des

Drehelements, wobei die Bremseinrichtung ein erstes Bremselement aufweist, das zwischen einer Ruhestellung und einer Bremsstellung bewegbar ist und eine ringförmige Bremsfläche aufweist, die in der Ruhestellung und in der Bremsstellung konzentrisch zu der Drehachse des Drehelements angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Achsträgereinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Skateboard, Fahrrad oder Motorrad, mit einem derartigen Bremssystem. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer solchen Achsträgereinheit. Die Erfindung befasst sich auch mit einer Antriebseinheit mit einem zuvor genannten Bremssystem, wobei das Drehelement des Bremssystems als Antriebselement, insbesondere Antriebsrad oder Antriebsritzel ausgebildet ist.

Ein als Skateboard ausgebildetes Fahrzeug ist beispielsweise aus der US 6 659 480 B1 bekannt. Dieses Skateboard weist als Flinterachse eine Achsträgereinheit mit zwei Rädern auf, an der eine Bremseinrichtung zum Bremsen der Räder angeordnet ist. Jedem Rad ist ein Bremselement zugeordnet, das eine ringförmige Bremsfläche aufweist, die konzentrisch zu der Drehachse des jeweiligen Rads angeordnet ist Über einen schwenkbaren Hebel ist das Bremselement aus einer Ruhestellung entfernt von dem jeweiligen Rad in eine Bremsstellung bewegbar, in welcher das Bremselement an einer mit dem jeweiligen Rad drehfest verbundenen Bremsfläche anliegt.

Bei Bremssystemen mit derartigen Bremseinrichtungen hat sich als nachteilig herausgestellt, dass die durch das Bremselement auf die Bremsfläche aufgebrachte axial wirkende Bremskraft in das Rad eingeleitet wird. Beim Bremsen wirken daher große axialer Kräfte auf die Wälzlager, die das Rad lagern. Hierdurch wird die

Lebensdauer deratiger Systeme, insbesondere der Wälzlager derartiger Systeme, herabgesetzt. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, ein Bremssystem der eingangs genannten Art mit erhöhter Lebensdauer anzugeben.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Bremssystem mit mindestens einem um eine Drehachse drehbaren Drehelement und einer Bremseinrichtung zum Bremsen des Drehelements, wobei die Bremseinrichtung ein erstes Bremselement aufweist, das zwischen einer Ruhestellung und einer Bremsstellung bewegbar ist und eine ringförmige Bremsfläche aufweist, die in der Ruhestellung und in der Bremsstellung konzentrisch zu der Drehachse des Drehelements angeordnet ist, mit einer drehfest mit dem Drehelement verbundene Bremsscheibe, die eine erste Reibfläche und eine der ersten Reibfläche gegenüberliegende zweite Reibfläche aufweist, wobei die ringförmige Bremsfläche des ersten Bremselements in der Ruhestellung entfernt von der Bremsscheibe angeordnet ist und in der Bremsstellung in Anlage mit der ersten Reibfläche der Bremsscheibe ist, und mit einem zweiten Bremselement, welches derart angeordnet ist, dass das erste Bremselement die Bremsscheibe in der Bremsstellung gegen das zweite Bremselement drückt, so dass das zweite

Bremselement in der Bremsstellung in Anlage mit der zweiten Reibfläche der Bremsscheibe ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem wird die drehfest mit dem Drehelement verbundene Bremsscheibe in der Bremsstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Bremselement einklemmt. Hierdurch kann verhindert werden, dass in axialer Richtung wirkende Kräfte in das Drehelement eingeleitet werden. Insbesondere können beim Bremsen in axialer Richtung wirkende Kräfte in das Drehelement lagernden Wälzlagern bzw. deren Wälzkörpern, reduziert werden. Hierdurch kann die Lebensdauer des Bremssystems erhöht werden.

Bevorzugt ist die Bremsscheibe ringförmig ausgebildet und konzentrisch zu der Drehachse angeordnet. Die erste und zweite Reibfläche der Bremsscheibe können ringförmig ausgestaltet sein.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Bremselement hydraulisch zwischen der Ruhestellung und der Bremsstellung bewegbar. Bei einer derartigen Ausgestaltung wird das erste Bremselement zur Bewegung zwischen der Ruhestellung und der Bremsstellung mit hydraulischem Druck beaufschlagt, wodurch eine gleichmäßigere Verteilung der zum Bremsen erforderlichen Druckkraft ermöglicht wird. Hierdurch wird auch die in die Bremsscheibe eingeleitete Kraft gleichmäßiger verteilt. Die Gefahr einer Überbeanspruchung einzelner Bereiche der Bremsscheibe kann auf diese Weise verringert werden. Hierdurch wird die

Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Ausfalls des Radlagers reduziert und die Lebensdauer des Fahrzeugs weiter erhöht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Bremselement mit einem hohlzylindrischen Bremskolben verbunden ist, der in einem Gehäuse gelagert ist, das einen hohlzylindrischen Innenraum zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit aufweist. Eine derartige Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass im Vergleich zu einer Bremseinrichtung, die einen Hebel oder

Hebelmechanismus zum Betätigen des ersten Bremselements aufweist, ein geringerer Bauraum erforderlich ist. Das Gehäuse kann konzentrisch zu der

Drehachse des Rades und/oder konzentrisch zu einem Achsabschnitt der

Achsträgereinheit angeordnet sein. Optional kann das erste Bremselement einstückig mit dem Bremskolben ausgebildet sein.

Es ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse auf einen Achsabschnitt des Bremssystems oder der Achsträgereinheit geklemmt ist, so dass keine Verbindungselemente zur Verbindung des Gehäuses mit dem Achsabschnitt notwendig sind. Hierdurch kann die Anzahl der zum Zusammenbau erforderlichen Teile gesenkt werden, wodurch sich auch die Materialkosten reduzieren. Bevorzugt ist das Gehäuse alternativ oder zusätzlich auf einen Statorabschnitt eines Motors geklemmt, über welchen das Drehelement antreibbar ist.

Alternativ bevorzugt ist das erste Bremselement elektromotorisch zwischen der Ruhestellung und der Bremsstellung bewegbar. Weiter alternativ kann vorgesehen sein, dass das erste Bremselement mechanisch zwischen der Ruhestellung und der Bremsstellung bewegbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung ein oder mehrere Blattfedern aufweist, über welche das erste Bremselement aus der Bremsstellung zurück in die Ruhestellung bewegbar ist. Bevorzugt sind die ein oder mehreren Blattfedern mit dem ersten Bremselement und mit dem Gehäuse der Bremseinrichtung verbunden.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn sich die ein oder mehreren

Blattfedern in einer Umfangsrichtung um die Drehachse des Drehelements erstrecken. Durch diese Ausrichtung der Blattfedern können die ein oder mehreren Blattfedern ein beim Bremsen auftretendes Drehmoment aufnehmen. Die ein oder mehreren Blattfedern können somit eine im Wesentlichen verschleißfreie

Drehmomentabstützung bilden.

Bevorzugt sind die ein oder mehreren Blattfedern jeweils mittels eines Niets mit dem Gehäuse und mit dem ersten Bremselement verbunden sind. Besonders bevorzugt weist der jeweilige Niet ein Innengewinde auf, in welches eine Schraube eindrehbar ist. Hierdurch wird es möglich, die Blattfeder mittels des Niets an einem

druckempfindlichen Gehäuse, beispielsweise einem Gehäuse aus Kunststoff, anzuordnen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Bremselement ringförmig ausgebildet und weist an einer Innenkontur erste Formschlusselemente auf, die derart mit korrespondierenden zweiten Formschlusselementen an einer Außenkontur des Gehäuses Zusammenwirken, dass das zweite Bremselement gegen eine

Drehung um die Drehachse gesichert ist. Die ersten Formschlusselemente können als Zähne oder Keile ausgebildet sein. Die zweiten Formschlusselemente können entsprechend als korrespondierende Zähne oder Keile ausgestaltet sein.

Gemäß einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das zweite Bremselement einstückig mit einem hohlzylindrischen Montagebereich verbunden ist, der konzentrisch um die Drehachse angeordnet ist und konzentrisch von dem Gehäuse umgeben ist. Besonders bevorzugt ist der hohlzylindrische Montagebereich an einer Seite des Gehäuses, die dem zweiten Bremselement abgewandt ist, insbesondere über einen Sicherungsring, mit dem Gehäuse verbunden. Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Bremsscheibe ringförmig ausgebildet ist und an einer Außenkontur, insbesondere als Zähne oder Keile ausgebildete, dritte

Formschlusselemente aufweist, die derart mit korrespondierenden vierten

Formschlusselementen an einer Innenkontur des Drehelements Zusammenwirken, dass die Bremsscheibe gegen eine Drehung um die Drehachse gesichert ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Achsträgereinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Skateboard, Fahrrad oder Motorrad, mit einem vorstehend beschriebenen Bremssystem, wobei das Drehelement des Bremssystems als Rad ausgebildet ist.

Bevorzugt weist die Achsträgereinheit zwei um die Drehachse drehbare Räder und zwei Bremseinrichtungen zum Bremsen der Räder auf. Jedes der Räder kann einen eigenen Motor zum Antrieb des jeweiligen Rads umfassen. Die Motoren sind bevorzugt als Elektromotoren ausgebildet.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Skateboard, Fahrrad oder Motorrad, mit einer vorstehend beschriebenen Achsträgereinheit.

Das Fahrzeug weist bevorzugt einen Grundkörper auf, an dem ein oder mehrere Achsträgereinheiten angebunden sind. Der Grundkörper kann beispielsweise als Brett oder Platte ausgebildet sein. Der Grundkörper kann eine Standfläche für einen Benutzer des Fahrzeugs bereitstellen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist einen Antriebseinheit mit einem

vorstehend beschriebenen Bremssystem, wobei das Drehelement des

Bremssystems als Antriebselement, insbesondere Antriebsrad oder Antriebsritzel, ausgebildet ist.

Bei der Antriebseinheit können dieselben Vorteile erreicht werden, wie sie im

Zusammenhang mit dem Bremssystem bzw. der Achsträgereinheit beschrieben worden sind. Eine derartige Antriebseinheit kann beispielsweise in einer industriellen Anlage, beispielsweise einer Fertigungsanlage, einem Roboter oder einer

Förderanlage, Anwendung finden. Das Antriebsrad oder Antriebsritzel ist bevorzugt mit einem Motor, insbesondere Elektromotor, verbunden, welcher derart angeordnet ist, dass der Motor eine

Bewegung des Antriebsrads oder Antriebsritzels gegenüber einem Achsabschnitt des Bremssystems bewirken kann. Der Motor kann beispielsweise als

Radnabenantrieb, insbesondere als Direktantrieb, ausgebildet sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Aufsicht;

Fig. 2 eine beispielhafte Achsträgereinheit mit zwei Bremssystemen in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 3 eine perspektivische Schnittdarstellung eines ersten Bremssystems nach Fig. 2, wobei die Schnittebene die Drehachse des Rads enthält;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines zweiten Bremssystems nach Fig. 2,

wobei die Schnittebene die Drehachse des Rads enthält;

Fig. 5 eine detaillierten Schnittdarstellung des zweiten Bremssystems nach

Fig. 4;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines als Rad ausgebildeten

Drehelements;

Fig. 7-9 mehrere perspektivische Darstellungen bzw. Schnittdarstellungen von

Teilen eines Bremssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 10-11 mehrere perspektivische Darstellungen bzw. Schnittdarstellungen von

Teilen eines Bremssystems gemäß einem zweiten

Ausführungsbeispiel. In der Fig. 1 ist eine schematische Aufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 gezeigt, welches als Skateboard ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 weist einen Grundkörper 2 auf, der als Brett ausgestaltet ist und auf einer Oberseite eine Standfläche 3 für einen Benutzer des Fahrzeugs 1 bereitstellt. An einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des Grundkörpers 2 sind genau zwei Achsträgereinheiten 4 angeordnet, die zweispurig ausgebildet sind, d.h. dass jede Achsträgereinheit 4 genau zwei als Räder 5 ausgebildete Drehelemente umfasst. Die Räder 5 sind bei dem Ausführungsbeispiel als Rollen, z.B. als

Flartgummirollen oder Polyurethanrollen ausgebildet. Die Achsträgereinheiten 4 weisen jeweils zwei Achsabschnitte 6 auf, wobei jeder Achsabschnitt 6 jeweils eines der Räder 5 trägt. Die Achsträgereinheiten 4 sind jeweils über eine Neigeeinrichtung 7 mit dem Grundkörper 3 verbunden. Diese Neigeeinrichtungen 7 erlauben eine Neigung oder Verschwenkung der Achsträgereinheiten 4 relativ zu dem Grundkörper 2, so dass das Fahrzeug 1 durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers auf der Standfläche 3 in eine Kurvenfahrt verbracht werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung einer Achsträgereinheit 4, die bei dem Fahrzeug 1 gemäß Fig. 1 beispielsweise als Flinterachse zum Einsatz kommen kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine solche Achsträgereinheit 4 als Vorderachse des Fahrzeugs 1 Verwendung finden. Die Achsträgereinheit 4 weist zwei um eine Drehachse D drehbare Räder 5 auf, wobei jedem der beiden Räder 5 eine Bremseinrichtung 10 zum Bremsen des jeweiligen Rades 5 zugeordnet ist. Die Räder 5 sind jeweils an einer eines zweier Achsabschnitte 6 der Achsträgereinheit 4 drehbar angeordnet. Die Bremseinrichtung 10 umfasst ein erstes Bremselement 13, das zwischen einer in Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Ruhestellung, in der eine ringförmige Bremsfläche 13.1 des ersten Bremselements 13 konzentrisch zu der Drehachse D des Rades 5 und entfernt von dem Rad 5 angeordnet ist, in eine Bremsstellung bewegbar ist, in der die Bremsfläche 13.1 des ersten Bremselements 13 in Anlage mit einer drehfest mit dem Rad 5 verbundenen Bremsscheibe 34 steht. In der Ruhestellung ist die

Bremsfläche 13.1 des ersten Bremselements 13 von der Bremsscheibe 34

beabstandet, so dass das erste Bremselement 13 keine, die Drehbewegung des Rades 5 verzögernde Wirkung entfalten kann. Befindet sich die Bremsfläche 13.1 des ersten Bremselements 13 hingegen in Anlage mit der Bremsscheibe 34, so kann eine Drehbewegung des Rads 5 über die ringförmige Bremsfläche 13.1 verzögert werden.

Insofern umfasst die Achsträgereinheit 4 zwei identisch ausgestaltete Bremssysteme 30, bei denen das Drehelement jeweils als Rad 5 ausgebildet ist.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der zum Bremsen erforderlichen

Druckkraft zu erreichen, ist das erste Bremselement 13 hydraulisch zwischen der Ruhestellung und der Bremsstellung bewegbar. Hierdurch kann die Gefahr einer Überbeanspruchung einzelner Bereiche der Bremsscheibe 43 oder der Radlagerung verringert werden, so dass erhöhte Lebensdauer des Fahrzeugs erreicht werden kann. Die Bremsscheibe 34 weist eine erste Reibfläche 34.1 und eine der ersten Reibfläche 34.1 gegenüberliegende zweite Reibfläche 34.2 auf. In der Bremsstellung ist das erste Bremselement 13, insbesondere die Bremsfläche 13.1 , in Anlage mit der ersten Reibfläche 34.1 der Bremsscheibe 34. Zudem weist das Bremssystem 10 ein zweites Bremselement 35 auf, welches derart angeordnet ist, dass das erste Bremselement 13 die Bremsscheibe 34 in der Bremsstellung gegen das zweite Bremselement 35 drückt, so dass das zweite Bremselement 35 in der Bremsstellung in Anlage mit der zweiten Reibfläche 34.2 der Bremsscheibe 34 ist. Die drehfest mit dem Rad 5 verbundene Bremsscheibe 34 wird somit in der Bremsstellung zwischen dem ersten Bremselement 13 und dem zweiten Bremselement 35 einklemmt.

Hierdurch kann verhindert werden, dass in axialer Richtung, also in Richtung der Drehachse D, wirkende Kräfte in das Rad 5 eingeleitet werden. Ferner werden beim Bremsen in axialer Richtung wirkende Kräfte in den Wälzlagern 20, 21 verringert, die das Rad 5 lagern.

Wie den Darstellungen in Fig. 3 und 4 entnommen werden kann, ist die

Bremseinrichtung 10 nach Art einer hydraulischen Kupplungsbremse ausgebildet.

Die Bremseinrichtung 10 weist einen mit dem ersten Bremselement 13 verbundenen hohlzylindrischen Bremskolben 12 auf, der in einem Gehäuse 11 gelagert ist, das einen hohlzylindrischen Innenraum 15 zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit aufweist. Der Innenraum 15 über ein mit dem Bremskolben 12 verbundenes

Dichtelement 12' abgedichtet. Das Gehäuse 11 ist auf den Achsabschnitt 6 der Achsträgereinheit 4 geklemmt und konzentrisch zu der Drehachse D des Rades bzw. zu dem Achsabschnitt 6 angeordnet. Über die im Innenraum 15 vorhandene

Hydraulikflüssigkeit kann ein hydraulischer Druck auf den Bremskolben 12 und damit das erste Bremselement 13 ausgeübt werden. Das Gehäuse 11 weist zur Einleitung der Hydraulikflüssigkeit einen in den Zeichnungen nicht dargestellten

Flüssigkeitsanschluss auf. Zudem kann ein Entlüftungsanschluss vorgesehen sein.

Die Bremsscheibe 34 ist drehfest mit dem Rad 5 verbunden. Innerhalb des Rads 5 ist ein Motor 8 zum Antrieb des Rads 5 angeordnet. Der Motor 8 ist als Elektromotor ausgebildet und weist einen fest mit dem Achsabschnitt 6 verbundenen Stator sowie einen gegenüber dem Stator drehbaren Rotor 9 auf, der mit der Bremsscheibe 34 drehfest verbunden ist. Der Stator des Motors 8 ist mittels einer Schraube 36 an dem Achsabschnitt 6 befestigt. Zur drehbaren Lagerung des Rads 5 sind ein erstes Lager 20 an einer Innenseite des Rades 5 und ein zweites Lager 21 an einer Außenseite des Rades 5 vorgesehen. Das erste Lager 20 und/oder das zweite Lager 21 sind als Wälzlager ausgestaltet. Das Gehäuse 11 der Bremseinrichtung weist eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Öffnung auf, durch die ein Kabel 18 parallel zu der Drehachse D geführt ist, vgl. auch Fig. 6. Über das Kabel 18 kann der Motor 8 mit elektrischer Energie versorgt und/oder elektrisch angesteuert werden.

In der Fig. 5 ist ein Ausschnitt im Bereich der Bremsscheibe 34 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Das erste Bremselement 13 befindet sich in der Ruhestellung, in welcher das erste Bremselement 13 nicht in Kontakt mit der Bremsscheibe 34 steht. Das zweite Bremselement 35 steht in der Ruhestellung des ersten Bremselements 13 bevorzugt ebenfalls nicht in Kontakt mit der Bremsscheibe 34 sondern ist durch einen Spalt von dieser getrennt. Auch wenn die Fig. 5 somit die Ruhestellung des ersten Bremselements 13 zeigt, ist in dieser Darstellung ein Kraftflusspfad A eingezeichnet, der in der Bremsstellung des ersten Bremselements 13 besteht. In dieser Bremsstellung ist das erste Bremselement 13 in Anlage mit der ersten

Reibfläche 34.1 der Bremsscheibe 34 und drückt die Bremsscheibe 34 so gegen das zweite Bremselement 35, dass dieses in Anlage mit der zweiten Reibfläche 34.2 der Bremsscheibe 34 ist. Es ist zu erkennen, dass der Kraftflusspfad A durch das

Dichtelement 12‘, den Bremskolben 12, das erste Bremselement 13, die

Bremsscheibe 34, das zweite Bremselement 35, den stehenden Lagerring des inneren Wälzlagers 20, einen Bereich den Stator 8‘, die Schraube 36, den Achsabschnitt 6 und das Gehäuse 11 der Bremseinrichtung verläuft. Die Wälzkörper des inneren Wälzlagers 20 werden nicht belastet.

Die Fig. 6 zeigt das als Rad 5 ausgebildete Drehelement des Bremssystems 30. An einer inneren Stirnseite des mit dem Rad 5 verbundenen Rotors 9 des Motors 8 ist eine Innenkontur vorgesehen, sie mehrere Formschlusselemente 38 aufweist. Diese sind als Zähne ausgebildet und durch Ausbuchtungen 39 voneinander getrennt.

Wie der Darstellung in Fig. 7 entnommen werden kann, weist die ringförmige Bremsscheibe 34 eine Außenkontur auf, an der ebenfalls als Zähne ausgestaltete Formschlusselemente 41 vorgesehen sind. Die Formschlusselemente 40 an der Außenkontur der Bremsscheibe 34 wirken im zusammengebauten Zustand mit den Formschlusselementen an der Innenkontur des Rotor 9 zusammen und bewirken, dass die Bremsscheibe 34 gegen eine Drehung um die Drehachse D gesichert ist.

Ferner ist zu erkennen, dass das zweite Bremselement 35 nach Art eines

ringförmigen Anschlags ausgebildet und fest mit dem Gehäuse 11 der

Bremseinrichtung 10 verbunden ist. Das zweite Bremselement 35 weist einer Innenkontur mehrere Formschlusselemente 40, hier mehrere Nasen, auf, die mit korrespondierenden Formschlusselementen 47 an einer Außenkontur des Gehäuses 11 Zusammenwirken. Flierdurch wird das zweite Bremselement 34 gegen eine unerwünschte Drehung um die Drehachse D gesichert.

Wie in Fig. 8 und 9 zu erkennen ist, weist die Bremseinrichtung 10 mehrere, hier zwei, Blattfedern 42 auf, über welche das erste Bremselement 13 aus der

Bremsstellung zurück in die Ruhestellung bewegbar ist. Die Blattfedern 42 sind zwischen dem Gehäuse 11 und dem ersten Bremselement 13 angeordnet. Insofern erfüllen die Blattfedern eine Rückstellfunktion für das erste Bremselement 13.

Darüber hinaus kommt den Blattfedern aber auch eine Funktion beim Abstützen des beim Bremsen auftretenden Drehmoments zu. Die Blattfedern 42 erstrecken sich in einer Umfangsrichtung um die Drehachse D und können daher beim Bremsen auftretenden Drehmomente aufnehmen. D Blattfedern 42 sind jeweils mittels eines ersten Niets 44 mit dem Gehäuse 11 und mittels eines zweiten Niets mit dem ersten Bremselement 13 verbunden. Der erste Niet 44 weist ein Innengewinde auf, in welches eine Schraube 45 eingedreht ist.

In Fig. 10 und 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bremseinrichtung 10 gezeigt, die alternativ bei dem Fahrzeug gemäß Fig. 1 zur Anwendung kommen kann. Die Bremseinrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen der des ersten Ausführungsbeispiels, so dass auf die Beschreibung zu den vorhergehenden Figuren verwiesen wird. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist das zweite Bremselement 35 einstückig mit einem

hohlzylindrischen Montagebereich 35.2 verbunden, der konzentrisch um die

Drehachse D angeordnet ist und konzentrisch von dem Gehäuse 11 umgeben ist.

Die Verbindung zwischen dem ringförmigen, zweiten Bremselement 35 und dem Montagebereich 35.2 ist über mehrere Stege 35.1 hergestellt. Die Stege 35.1 bilden dabei Formschlusselemente, die mit entsprechenden Ausnehmungen an dem

Gehäuse 11 Zusammenwirken um beim Bremsen ein unerwünschtes Verdrehen um die Drehachse D zu verhindern. Über den Montageberich 35.2 wird allerdings erreicht, dass der Kraftfluss beim Bremsen an dem Achsträger 6 vorbei läuft. Und zwar kann der Kraftfluss beim Bremsen durch das Dichtelement 12' und den

Bremskolben 12, das erste Bremselement 13, die Bremsscheibe 34, das zweite Bremselement 35, die Stege 35.1 , den hohlzylindrischen Montagebereich 35.2, einen Sicherungsring 46 in das Gehäuse 11 geleitet werden.

Aufgrund des beschriebenen Kraftflusses, der nicht durch den Achsträger 6 oder Wälzlager 20, 21 des Rads verläuft, kann die Bremseinrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel an ein bestehendes Antriebssystem adaptiert werden, ohne dass es dabei erforderlich ist, den Achsträger 6 oder die Wälzlager 20, 21 zu verstärken.

Das vorstehend beschriebene Fahrzeug 1 in Form eines Skateboards, umfasst mindestes ein Bremssystem 30 mit mindestens einem um eine Drehachse D drehbaren Drehelement 5 und einer Bremseinrichtung 10 zum Bremsen des

Drehelements 5, wobei die Bremseinrichtung 10 ein erstes Bremselement 13 aufweist, das zwischen einer Ruhestellung und einer Bremsstellung bewegbar ist und eine ringförmige Bremsfläche 13.1 aufweist, die in der Ruhestellung und in der Bremsstellung konzentrisch zu der Drehachse D des Drehelements 5 angeordnet ist. Ferner umfasst das Bremssystem 30 eine drehfest mit dem Drehelement 5 verbundene Bremsscheibe 34, die eine erste Reibfläche 34.1 und eine der ersten Reibfläche 34.1 gegenüberliegende zweite Reibfläche 34.2 aufweist, wobei die ringförmige Bremsfläche 13.1 des ersten Bremselements 13 in der Ruhestellung entfernt von der Bremsscheibe 34 angeordnet ist und in der Bremsstellung in Anlage mit der ersten Reibfläche 34.1 der Bremsscheibe 34 ist, und ein zweites

Bremselement 35, welches derart angeordnet ist, dass das erste Bremselement 13 die Bremsscheibe 34 in der Bremsstellung gegen das zweite Bremselement 35 drückt, so dass das zweite Bremselement 35 in der Bremsstellung in Anlage mit der zweiten Reibfläche 34.2 der Bremsscheibe 34 ist.

Gemäß einer Abwandlung des gezeigten Ausführungsbeispiels kann das

beschriebene Bremssystem 30 Teil einer Antriebseinheit sein, die ein als Antriebsrad oder Antriebsritzel ausgebildetes Drehelement aufweist. Solche Antriebseinheiten können beispielsweise in industriellen Anlagen, insbesondere in Fertigungsanlagen, Fertigungsrobotern oder Förderanlagen, zur Anwendung kommen.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeug

2 Grundkörper

3 Standfläche

4 Achsträgereinheit

5 Rad

6 Achsabschnitt

7 Neigeeinrichtung

8 Motor

8‘ Stator

9 Rotor

10 Bremseinrichtung

11 Gehäuse

12 Bremskolben

12' Dichtelement

13 erstes Bremselement

13.1 Bremsfläche

15 Innenraum

18 Kabel

20 Lager

21 Lager

30 Bremssystem

34 Bremsscheibe

34.1 Reibfläche

43.2 Reibfläche

35 zweites Bremselement

35.1 Steg

35.2 Montagebereich

36 Schraube

38 Zahn

39 Ausbuchtung

40 Formschlusselement

41 Formschlusselement

42 Blattfeder 43 Niet

44 Niet

45 Schraube

46 Sicherungsring 47 Formschlusselement

A Kraftflusspfad

D Drehachse

Claims

Patentansprüche

1. Bremssystem (30) mit mindestens einem um eine Drehachse (D) drehbaren Drehelement (5) und einer Bremseinrichtung (10) zum Bremsen des

Drehelements (5), wobei die Bremseinrichtung (10) ein erstes

Bremselement (13) aufweist, das zwischen einer Ruhestellung und einer Bremsstellung bewegbar ist und eine ringförmige Bremsfläche (13.1 ) aufweist, die in der Ruhestellung und in der Bremsstellung konzentrisch zu der

Drehachse (D) des Drehelements (5) angeordnet ist,

gekennzeichnet durch

- eine drehfest mit dem Drehelement (5) verbundene Bremsscheibe (34), die eine erste Reibfläche (34.1 ) und eine der ersten Reibfläche (34.1 )

gegenüberliegende zweite Reibfläche (34.2) aufweist, wobei die ringförmige Bremsfläche (13.1 ) des ersten Bremselements (13) in der Ruhestellung entfernt von der Bremsscheibe (34) angeordnet ist und in der Bremsstellung in Anlage mit der ersten Reibfläche (34.1 ) der Bremsscheibe (34) ist, und

- ein zweites Bremselement (35), welches derart angeordnet ist, dass das erste Bremselement (13) die Bremsscheibe (34) in der Bremsstellung gegen das zweite Bremselement (35) drückt, so dass das zweite Bremselement (35) in der Bremsstellung in Anlage mit der zweiten Reibfläche (34.2) der

Bremsscheibe (34) ist.

2. Bremssystem (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremselement (13) hydraulisch zwischen der Ruhestellung und der

Bremsstellung bewegbar ist.

3. Bremssystem (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremselement (13) mit einem hohlzylindrischen Bremskolben (12) verbunden ist, der in einem Gehäuse (11 ) gelagert ist, das einen hohlzylindrischen Innenraum (15) zur Aufnahme einer Hydraulikflüssigkeit aufweist.

4. Bremssystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (10) ein oder mehrere Blattfedern (42) aufweist, über welche das erste Bremselement (13) aus der

Bremsstellung zurück in die Ruhestellung bewegbar ist.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ein oder mehreren Blattfedern (42) in einer Umfangsrichtung um die Drehachse (D) erstrecken.

6. Bremssystem (30) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass das zweite Bremselement (35) ringförmig ausgebildet ist und an einer Innenkontur erste Formschlusselemente (40), insbesondere mehrere Zähne oder Keile, aufweist, die derart mit korrespondierenden zweiten Formschlusselementen (47) an einer Außenkontur des Gehäuses (11 ) Zusammenwirken, dass das zweite Bremselement (35) gegen eine Drehung um die Drehachse (D) gesichert ist.

7. Bremssystem (30) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, dass das zweite Bremselement (35) einstückig mit einem hohlzylindrischen Montagebereich (35.2) verbunden ist, der konzentrisch um die Drehachse (D) angeordnet ist und konzentrisch von dem Gehäuse (11 ) umgeben ist.

8. Achsträgereinheit für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Skateboard, Fahrrad oder Motorrad, mit einem Bremssystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Drehelement (5) des Bremssystems als Rad

ausgebildet ist.

9. Fahrzeug (1 ), insbesondere Skateboard, Fahrrad oder Motorrad, mit einer Achsträgereinheit (4) nach Anspruch 8.

10. Antriebseinheit mit einem Bremssystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Drehelement (5) des Bremssystems (30) als Antriebselement, insbesondere Antriebsrad oder Antriebsritzel, ausgebildet ist.

11. Antriebseinheit nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen

Antriebsmotor (8), insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor, der zumindest teilweise innerhalb des Drehelements (5) angeordnet ist.