1.本发明涉及具有权利要求1的前序部分的特征的用于车辆的车轮模块。此外，本发明涉及具有车轮模块的车辆。


背景技术：

2.已知在小型两轮车辆比如推动式踏板车、踏板车或者甚至自行车中使用盘式制动器或鼓式制动器，以便制动小型车辆的车轮。
3.例如，公开文件de 200 16 878 u1描述了一种带有呈液压启动的盘式制动器形式的制动装置的推式踏板车。制动装置包括以不可旋转的方式连接至车轮的制动盘和固定至脚踏踏板车的车架的制动钳，其中，制动钳包括作用在制动盘上的制动片。


技术实现要素：

4.本发明的目的是创造一种上述类型的车轮模块，其特征在于设计紧凑。本发明另一目的是提出一种具有车轮模块的车辆。
5.所述目的通过具有权利要求1的特征的车轮模块以及具有权利要求10的特征的车辆来实现。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、以下描述和附图得出。
6.本发明的目的是一种设计成用于和/或适用于车辆的车轮模块。特别地，车辆设计为单轨车辆或者多轨车辆。优选地，车辆设计为电力驱动的车辆。优选地，车辆设计为小型或微型车辆或者设计为电动车辆。优选地，车辆具有至少一个车轮模块和/或车轮。在仅具有一个车轮模块和/或车轮的情况下，车辆可以构造为电动独轮车，例如，构造为所谓的单轮或独轮。在两个或更多个车轮模块和/或车轮的情况下，车辆优选地设计为踏板车，特别地设计为电动摩托车、电动摩托踏板车、电动脚踏踏板车、电动踏板车例如思维车、悬浮滑板、滑板车、滑板、长板等。替代性地，车辆可以设计为自行车，特别地设计为电动自行车，例如电动助力车或电动单车。替代性地，车辆可以设计为特别地具有三个或更多个车轮的多轨自行车。例如，车辆可以是运输或货运单车，特别是机动的或电力驱动的运输或货运脚踏车，更具体地，是三轮或四轮的电动助力车或人力车，特别是具有或不具有车顶的三轮或四轮的电动助力车或人力车，或者是带舱室的踏板车。
7.车辆可以包括一个或更多个车轮模块。车轮模块具有车轮。特别地，车轮是车辆的前轮或后轮。车轮包括轮辋和优选地轮胎，轮胎布置在轮辋上。特别优选地，轮胎是充气的和/或可充气的橡胶轮胎。
8.车轮模块具有轮轴。特别地，轮轴是与车辆的车架或轮叉牢固连接和/或可以与车辆的车架或轮叉牢固连接的固定的轴。轮辋可旋转地安装在轮轴上。特别地，轮轴限定了旋转轴线，在驱动操作期间，车轮或轮辋绕该旋转轴线旋转。优选地，为此目的，提供了至少一个或正好一个轴承装置，优选地，提供了正好两个轴承装置。优选地，至少一个轴承装置设计为滚动轴承。
9.车轮模块具有设计成用于和/或适用于制动车轮的制动装置。特别地，制动装置设
计为液压致动的制动装置。制动装置包括制动盘和恰好一个制动片，其中，制动盘和制动片可以互相接触以便将制动力传输至轮辋。特别地，当制动装置被致动时，制动片和制动盘相对于彼此沿轴向方向移动并且彼此摩擦接触和/或力配合接触，使得制动扭矩被传输至车轮。优选地，制动盘形成金属配对件并且制动片形成摩擦配对件。具体地，制动盘和制动片彼此配合成使得制动片承受较大的磨损。
10.在本发明的范围内，提出了制动片以不可旋转的方式连接至轮辋。特别地，制动片布置在轮辋的轴向端面上。优选地，制动片直接或间接地应用于轮辋。特别地，制动片至少部分地覆盖轮辋的外表面。原则上，制动片可以在旋转方向上中断或者布置在轮辋上的若干部分中。然而，特别优选地，制动片设计成绕圆周是连续的。
11.本发明的一个优点是，通过将制动片布置在轮辋上，制动装置可以以特别节省空间的方式布置在车轮上。制动片在轮辋上的布置还允许制动装置以简单的方式适应于车轮的尺寸、特别是轮辋的尺寸。特别地，与盘式制动器的普通制动蹄不同，该制动装置仅略微地朝向外侧构建，使得显著降低了也可能变热的突出部件的任何风险。
12.在本发明的优选的实施方式中，制动盘可以轴向移动以接触制动片，其中，制动片保持在轴向上固定至轮辋。特别地，制动盘在旋转方向上以不可旋转的方式布置并且可以相对于轮轴在轴向方向上移位。特别优选地，制动片在车辆处于驱动操作时绕旋转轴线旋转，其中，制动片在旋转方向上保持静止。当制动装置被致动时，制动盘经受制动力而产生制动扭矩并且因此沿轴向方向压靠制动片。
13.因此，本发明考虑的是，由于制动盘的轴向移位，因此只需要一个制动片。因此提出了一种紧凑且部件减少的制动装置。此外，与轮辋的简单连接成为可能，特别是对于小轮胎直径而言。
14.在本发明的另一优选实施方式中，制动片设计成环形形状的并且相对于轮轴与轮辋同轴地和/或同心地布置。特别地，制动片限定了环绕旋转轴线的环形表面，该环形表面与制动盘和/或轮辋和/或轮轴同轴地和/或同心地布置。特别优选地，制动盘在制动装置的致动状态下与环形表面平面地接触。
15.因此，本发明考虑的是，提出一种制动装置，其特征在于改进的制动性能。制动片的环形设计增加了与制动盘的接触面积。
16.在另一优选实现方式中，制动片形成绝热件，使得通过制动片实现沿轮辋方向的绝热。特别地，制动片减少了特别是在制动期间从制动装置至车轮的热传递。优选地，制动片由绝热材料形成。特别优选地，制动片的材料的导热系数明显小于轮辋材料的导热系数。例如，制动片的材料的导热系数小于10w/(m*k)，优选地，小于1w/(m*k)，更优选地，小于0.5w/(m*k)。
17.有利地，制动片可以显著减少从制动片至轮辋的热传递，特别是由在旋转车轮的制动期间产生的热引起的热传递。特别地，由此可以避免损坏轮辋和/或结合在车轮中的部件比如轴承装置、车轮驱动装置等。
18.特别优选的是，制动片具有“有机”类型的摩擦装置。特别地，摩擦装置由有机材料制成。特别优选地，摩擦装置包括玻璃纤维和/或橡胶纤维和/或碳纤维和/或芳族聚酰胺纤维，特别地，包括对位芳族聚酰胺纤维，这些纤维特别地嵌入树脂基体中。优选地，树脂基体由耐高温的合成树脂或天然树脂形成。
19.因此，提出了一种制动片，其特征在于摩擦系数高并且同时导热系数或传传递系数低。
20.在第一说明中，可以设置的是，制动片直接应用于轮辋。特别地，制动片优选地作为涂层应用于轮辋或结合到轮辋中。替代性地或另外可选地，制动片通过材料粘结剂连接至轮辋。特别地，制动片可以结合至轮辋。例如，为此目的，可以使用粘合剂，该粘合剂还具有绝热性能和/或与绝热添加剂混合。
21.因此，本发明考虑的是，提出一种制动片，其特征在于轴向安装宽度特别小。
22.在替代性说明中，可以设置的是，制动装置具有环形的制动片承载件，特别地，该制动片承载件承载制动片。制动片经由制动片承载件被紧固和/或可以经由制动片承载件被紧固至轮辋，优选地，以力配合和/或形状配合和/或材料结合的方式紧固。特别优选地，制动片承载件特别是借助于螺钉连接件可拆卸地紧固至轮辋。具体地，制动片承载件通过一个或更多个紧固装置比如螺栓、铆钉等附接至轮辋。例如，制动片承载件可以由也同时具有绝热性能和耐热性的材料制成。特别优选地，制动片承载件与轮辋和/或轮轴同轴地和/或同心地布置。
23.因此，本发明考虑的是，提出一种特别容易安装在轮辋上并再次移除的制动片。此外，合适地选择制动片承载件可以另外有利于相对于轮辋的绝热。
24.在本发明的另一优选实施方式中，可以设置的是，制动装置包括同心的制动缸，该同心的制动缸构造成和/或适用于将制动力传递至制动盘。特别地，制动缸与轮轴和/或制动盘同轴地和/或同心地布置。优选地，致动装置与制动片和制动盘一起布置在车轮的一侧。特别优选地，制动缸设计为从动缸，该从动缸经由制动管线操作性地连接至主动缸，该主动缸可以特别地通过制动踏板或制动杆致动。当主动缸被致动时，流体柱、特别是液压柱，沿从动缸的方向移位并且被制动缸转换成机械运动。
25.根据该实施方式，制动缸具有环形壳体和可以在环形壳体中轴向移位的环形活塞。优选地，环形壳体具有围绕旋转轴线的压力室，该压力室在轴向方向上由环形活塞限定。特别地，压力室流体连接至主动缸。例如，压力室可以填充有流体、特别是液压流体。当制动装置被致动时，环形活塞上受到压力室中上升的流体压力的作用，从而导致环形活塞使制动盘沿制动片的方向轴向地移位。环形壳体特别地在径向方向上支承在轮轴上，并且环形活塞特别地在轴向方向上支承在制动盘上。特别地，环形壳体可以至少在旋转方向上以形状配合和/或力配合和/或材料结合的方式连接至轮轴。环形活塞可以例如经由传输部件直接或间接地支承在制动盘上。优选地，制动盘轴向地布置在往复活塞与制动片之间。优选地，制动盘和/或环形活塞和/或用于引入制动扭矩的传输部件以不可旋转的方式连接至车辆的轮轴和/或车架和/或轮叉。
26.因此，本发明考虑的是，提出一种能够将均匀分布的制动力传输至制动盘的致动装置。此外，设计为同心制动缸的致动装置实现了制动装置的特别紧凑的设计。
27.在另一优选实施方式中，可以设置的是，车轮具有驱动装置，特别地，具有电力操作的驱动装置，该驱动装置设计成用于和/或适合于驱动车轮。特别地，驱动装置是电机。驱动单元径向布置在轮辋内部或被结合到轮辋中。驱动装置具有以不可旋转的方式连接至轮轴的定子和以不可旋转的方式连接至轮辋的转子。在驱动模式中，驱动装置产生驱动扭矩，该驱动扭矩作用在转子上并且因此作用在车轮上，使得车轮绕旋转轴线被驱动。特别地，设
计为绝热件的制动片防止驱动装置过热，这可以显著提高驱动装置的操作可靠性和使用寿命。
28.本发明的另一目的涉及一种具有前述车轮模块的车辆。该车辆意在是电动摩托车或电动踏板车。特别地，车辆具有正好一个车轮模块，该车轮模块可选择地用作车辆的前轮或后轮。优选地，车轮模块经由轮轴固定至轮叉或车架。特别地，轮叉可以连接至车辆的车把，使得车轮模块并且因此车辆可以被转向。
附图说明
29.在本发明的优选实施方式的以下描述中阐述了本发明的其他特征、优点和效果。在附图中：
30.图1示出了具有作为本发明的示例性实施方式的车轮模块的车辆的三维图；
31.图2示出了作为本发明的另一示例性实施方式的图1的车轮模块的示意性截面图。
32.彼此对应或相同的部分在图中用相同的附图标记标识。
具体实施方式
33.图1示出了车辆1的三维图，其中，车辆1设计为电动摩托车、电动脚踏踏板车或电动踏板车，电动踏板车也称为电动滑板车。车辆1具有带有车轮3的车轮模块2，该车轮形成车辆1的前轮。特别地，车轮模块2用于以电动的方式驱动车辆1。此外，车辆1具有后轮4，特别地，是无动力后轮，该后轮以可旋转的方式安装在车辆1的车架5上。
34.车辆1具有轮叉6，其中，车轮模块2以可旋转的方式安装在轮叉6中。轮叉6经由把手7枢转地连接至车架5，使得车轮模块2可以经由把手7枢转以使车辆1转向。
35.图2示出了作为本发明的示例性实施方式的图1的车轮模块2的示意性截面图。车轮模块2的车轮3具有轮辋8和轮胎9，轮胎9布置在轮辋8上。例如，轮辋8设计为钢辋、铝辋或塑料辋。例如，轮胎9设计为填充有空气的橡胶轮胎。
36.车轮模块3具有轮轴10，该轮轴以其纵向轴线限定旋转轴线d。车轮3与轮轴10上的旋转轴线d同轴地布置。轮轴10固定至轮叉6，其中，轮辋8经由两个轴承装置11、例如滚动轴承以可旋转的方式安装在轮轴10上。
37.为了驱动车轮3，车轮模块2具有结合到轮辋8中的驱动装置12、例如电动马达。驱动装置12具有以不可旋转的方式连接至轮轴10的定子13，该定子相对于旋转轴线d在轴向方向上布置在两个轴承装置11之间。此外，驱动装置12具有转子14，该转子以不可旋转的方式连接至轮辋8。在车辆1的驱动操作中，在定子13与转子14之间产生驱动扭矩，使得轮辋11由驱动装置12驱动，并且车轮3绕旋转轴线d旋转。
38.车轮模块1具有制动装置15，该制动装置用于将制动扭矩传递至车轮3。制动装置7设计为摩擦制动器并且布置在轮辋8的一个侧部上和/或操作性地连接至轮辋8。
39.制动装置15具有环形制动片16特别是环绕旋转轴线d的环形制动片以及制动盘17，其中，制动片16和制动盘17相对于旋转轴线d同轴地布置。制动片16以相对于旋转轴线d不可旋转的方式安装在轮辋8的轴向端面上，使得制动片16在驱动操作期间被轮辋8承载并且绕旋转轴线d旋转。制动盘17可以沿轴向方向ar朝向制动片16移动并且可以沿轴向相反方向gr远离制动片16移动。在绕旋转轴线d的旋转方向上，制动盘17以不可旋转的方式联接
至轮轴10。
40.制动装置15具有制动片承载件18，该制动片承载件在轮辋8上承载制动片16。例如，制动片9与制动片承载件10材料结合。制动片承载件19是环形形状的，例如，呈板状金属环的形式，并且通过紧固装置19、特别是通过多个螺钉紧固至轮辋2。制动片承载件19以与轮辋8同轴和/或同心的方式布置在轮辋8上。
41.此外，制动装置15包括用于将制动力f1传递至制动盘17的同心的制动缸20。例如，制动缸20可以液压致动，其中，为此目的，制动缸20设计为所谓的从动缸，并且制动缸经由液压管线流体连接至未示出的主动缸。
42.制动缸20具有环形壳体21和环形活塞22，其中，环形活塞22以可以轴向移位的方式接纳在环形壳体21中。环形壳体21安装在轮轴10上并且可以以不可旋转的方式、例如借助于花键或过盈配合连接至轮轴10。环形壳体21具有围绕旋转轴线d的压力室23，该压力室填充有流体、例如填充有液压油。压力室23在轴向方向ar上由环形活塞22界定并且由布置在环形活塞22上的密封组件24、例如带槽的密封环密封。此外，环形壳体21具有用于连接主动缸的径向插入的液压连接件25、特别是制动管线。
43.制动装置15具有用于将制动力f1从环形活塞22传输至制动盘17的传输部件26。传输部件26设计为与旋转轴线d同轴地布置的环形盘，其中，环形活塞22沿轴向方向ar支承在传输部件26的内径上并且制动盘沿轴向相反方向gr支承在传输部件的外径上。为此目的，制动盘17设计成环形形状的并且相对于传输部件26和/或制动缸20关于旋转轴线d同轴地和/或同心地布置。
44.在所示出的示例性实施方式中，制动装置15另外地具有环形接触板27、例如钢板，该环形接触板布置在制动盘17的轴向端面上。接触板17用于与制动片16接触并且该接触板作为损耗零件可以以简单的方式被更换。为此目的，接触板17经由多个固定装置28可拆卸地连接至制动盘17。
45.当制动装置15被致动时，流体柱从主动缸朝向制动缸20移位，其中，流体穿过液压连接件流动到压力室23中并且流体压力被施加至环形活塞22。然后，环形活塞22在轴向方向ar上执行冲程并且将由流体压力产生的制动力f1经由传输部件26传输至制动盘17。这使得制动盘17沿轮辋8的方向轴向移位、施加至和/或压靠制动片16。
46.在制动装置15的致动状态下，制动盘17与制动片16接触，使得通过摩擦连接形成制动扭矩，以通过制动盘17与制动片16之间的摩擦来制动旋转车轮3。在强力制动期间，会产生高温，尤其是在制动片16处产生高温，这会导致驱动装置12过热。此外，由于驱动装置12中的材料在高温下老化得更快，因此使用寿命可能会降低。
47.对此，可以设置的是，制动片16和/或制动片承载件18形成为绝热件，以使轮辋8、并且因此使驱动装置12与由制动摩擦产生的入射热隔绝。为此目的，例如，制动片16可以包括由有机材料比如玻璃、橡胶或碳纤维制成的摩擦装置。
48.当制动装置15被释放时，流体柱再次沿主动缸的方向移位，使得制动盘17在轴向相反方向gr上移动或者可以远离制动片16移动。制动装置15具有沿周向方向分布的多个复位弹簧29，所述多个复位弹簧对制动盘17施加恢复力f2，并且因此在轴向相反方向gr上对环形活塞22施加恢复力。复位弹簧29在每种情况下沿轴向方向ar支承在环形壳体21上并且沿轴向相反方向gr支承在制动盘17上。
49.因为制动片16和/或制动片承载件18布置在轮辋8上，所以制动装置15可以有利地设计成特别节省空间并且特别薄且窄。此外，由于制动装置15的同心设计，制动装置15可以以简单的方式适应车轮3的尺寸，特别是适应轮辋8的尺寸。
50.附图标记说明
51.1 车辆
52.2 车轮模块
53.3 车轮
54.4 后轮
55.5 车架
56.6 轮叉
57.7 把手
58.8 轮辋
59.9 轮胎
60.10 轮轴
61.11 轴承装置
62.12 驱动装置
63.13 定子
64.14 转子
65.15 制动装置
66.16 制动片
67.17 制动盘
68.18 制动片承载件
69.19 紧固装置
70.20 制动缸
71.21 环形壳体
72.22 环形活塞
73.23 压力室
74.24 密封装置
75.25 液压连接件
76.26 传输部件
77.27 接触板
78.28 固定装置
79.29 复位弹簧
80.d 旋转轴线
81.ar 轴向方向
82.gr 轴向相反方向
83.f1 制动力
84.f2 恢复力