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用于车辆的制动装置、包括该制动装置的车辆以及用于对包括该制动装置的车辆的旋转轮进行制动的方法与流程

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

用于车辆的制动装置、包括该制动装置的车辆以及用于对包括该制动装置的车辆的旋转轮进行制动的方法与流程

1.本发明涉及用于包括至少一个轮的车辆、特别是用于电动摩托车或电动滑板车的制动装置。该制动装置包括用于定位在车辆的轮轴上的壳体、用于将制动动力引入到轮的轮辋中的制动盘、以及用于将制动动力传递至制动盘的传递装置,其中,该传递装置保持在壳体中。本发明还涉及具有至少一个轮且具有该制动装置的车辆,以及用于对具有该制动装置的车辆的旋转的轮进行制动的方法。


背景技术:

2.盘式制动器通常在两轮式车辆、比如踏板式小型摩托车或滑板车上使用或者甚至在自行车上使用,以便安全地对车辆进行制动。
3.例如,公开文献de 200 16 878 u1描述了具有设计为液压启动盘式制动器的制动装置的踏板式滑板车。该制动装置具有紧固至车辆框架的制动卡钳,该制动卡钳在被致动时围绕制动盘接合并且抵靠制动盘挤压。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于,提供一种节省安装空间并且适用于车辆的轮的轮尺寸的制动装置。该目的通过以下内容来实现:具有权利要求1的特征的用于具有至少一个轮的车辆的制动装置、根据权利要求9的具有至少一个轮并且具有制动装置的车辆、以及根据权利要求10的用于对具有制动装置的车辆的旋转的轮进行制动的方法。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/或附图得出。
5.提出了一种用于具有至少一个轮的车辆的制动装置,所述至少一个轮优选地为前轮。该车辆优选地设计为小型车辆或微型车辆或者设计为电动车辆。该车辆优选地具有至少一个轮。在仅有一个轮的情况下,该车辆可以设计为电动独轮车,例如设计为所谓的一轮车或单轮车。在具有两个轮或更多个轮的情况下,该车辆优选地设计为滑板车、特别是电动摩托车、电动马达式滑板车、电动滑板车、电动踏板式滑板车、电动滑行车、赛格威车、平衡车、踢板、滑板、长板等。替代性地,该车辆可以设计为自行车、特别是设计为电动自行车,例如设计为电动脚踏车或电动自行车。该车辆可以替代性地设计为多轨自行车、特别是具有三个轮或更多轮的多轨自行车。例如,该车辆可以是交通工具或货运自行车、特别是机动化驱动的或电动驱动的交通工具或货运自行车、特别是三轮或四轮的电动自行车或人力车、特别是带有车顶或座舱或不带有车顶或座舱的小型摩托车。
6.该制动装置具有壳体。例如,在侧向平面图中、特别是在壳体的可见侧的平面图中,该壳体在形状上设计成环形。特别地,该壳体具有中心凹部。该壳体设计成布置在车辆的轮轴上。具有轮辋的轮优选地以可旋转的方式安装在轮轴上。
7.为了将该壳体布置在轮轴上,轮轴可以延伸穿过环形壳体中的中心凹部。壳体优选地由塑料材料形成。这种设计具有的优点是,壳体可以低廉地制造并且具有较轻的重量。
替代性地,壳体可以由铝合金形成。
8.在本发明的可选实施方式中,制动装置包括轴套。该轴套优选地布置在环形壳体的中心凹部中。例如,该轴套由金属合金、特别是由钢合金形成。在本发明范围内,该轴套可以以形状配合和/或力配合的方式结合在中心凹部中。替代性地,该轴套可以以材料结合的方式结合到壳体中、例如通过使用形成壳体的塑料材料注塑包封轴套和/或对轴套进行再成型而结合到壳体中。轴套优选地具有适合于轮轴的外径的内径,使得壳体可以经由轴套例如以力配合的方式布置在轮轴上。替代性地,轴套还可以以形状配合或材料结合的方式连接至轮轴以将壳体紧固在轮轴上。由于壳体经由轴套紧固,所以壳体可以有利地在轮轴上对中。
9.另外,可选地,轴套还具有扭矩支承件。特别地,扭矩支承件布置在轴套上并且意在被支承在车辆的轮叉上。轮叉优选地承载轮轴和以可旋转的方式安装在轮轴上的轮。特别地,扭矩支承件设计成吸收轮的输入与输出之间的扭矩差并且将该扭矩差引入到轮叉中。
10.制动装置具有设计成将制动动力引入到轮的轮辋中的制动盘。该制动盘优选地布置在轮轴上并且能够在轮轴上轴向地移动。特别地,制动盘可以朝向轮辋线性地和/或轴向地移动并且可以抵靠轮辋安置并且/或者朝向轮辋挤压以便通过摩擦对旋转的轮进行制动。该制动装置优选地是摩擦式制动装置。
11.制动装置包括传递装置。该传递装置保持在壳体中、优选地完全保持在壳体中。该传递装置和制动盘优选地跨越彼此对准和/或平行的平面。传递装置设计成将制动动力传递至制动盘。特别地,该传递装置设计成启用制动盘以对旋转的轮进行制动。
12.为了传递制动动力,传递装置操作性地连接至制动盘。该传递装置优选地紧固至制动盘,例如传递装置可以旋拧至制动盘。特别地,传递装置能够与制动盘一起轴向地移动。特别地,传递装置通过将制动盘朝向轮轴向地移动并由此启用制动盘而将制动动力以动能的形式传递至制动盘。特别地,经启用的制动盘部分地被施加以及/或挤压到轮辋上,以便对旋转的轮进行制动。
13.根据本发明,制动盘与壳体一体地形成。
14.特别地,制动盘一件式地结合在壳体中和/或以一种材料结合在壳体中,以及/或者制动盘至少部分地形成壳体。例如,制动盘具有环形表面和从环形表面轴向地突出的周向的边缘。特别地,该边缘与环形表面围封出接纳空间,该接纳空间特别地形成壳体的接纳空间的至少一部分。例如,该制动盘具有基本上与飞盘的形状相同的形状。
15.特别优选的是,制动盘形成壳体的可见侧部或者壳体的可见侧部是制动盘的一部分。特别地,盘表面的后侧部形成壳体的可见侧部,使得当制动装置靠近轮布置在轮轴上时,只有盘表面的后侧部是制动装置的可见部分。
16.有利的是,制动盘在壳体中的一件式结合和/或材料结合式结合可以减少部件的数量并且由此支持制动装置的节省空间的设计。另外有利的是,壳体的优选地与制动盘的后部对应的可见侧部可以灵活地设计。特别地,在壳体的制造中、例如在成形或注射模制过程中可以实现期望的设计和有吸引力的外观。
17.此外有利的是,传递装置在壳体中的布置、特别是在制动盘的接纳空间中的布置和制动盘在壳体中的结合可以提供一种节省空间的制动装置。该制动装置由此可以优选地
适合于轮的尺寸、特别是轮辋的尺寸。因为传递装置保持在壳体中,因此该传递装置不需要像制动盘的常规制动片的情况一样朝向外部构造。
18.在本发明的构造上的优选实现方式中,传递装置设计为盘、特别是设计为金属盘。该传递装置优选地与制动盘同心地布置。例如,该传递装置作为盘具有比制动盘更小的直径,使得特别地作为壳体的一部分的制动盘可以保持传递装置。特别优选的是,该传递装置布置在制动盘的接纳空间中。可选地,该传递装置可以以能够轴向地移动的方式保持。
19.在本发明的可能的改进方案中,制动装置包括液压装置。该液压装置优选地设计成产生制动动力、特别是呈动能形式的制动动力。例如,该液压装置包括往复式活塞和液压腔。优选的是,该液压装置、特别是液压腔和往复式活塞布置和/或结合在壳体中,特别是布置和/或结合在作为壳体的一部分的制动盘中。特别优选的是,液压腔模制到壳体中。特别地,液压装置布置在壳体的后部与传递装置之间。
20.例如,液压腔设计成在侧向平面图中呈环形。该液压腔优选地同心地结合至制动盘和/或传递装置。往复式活塞特别优选地设计为环形活塞。特别地,该往复式活塞在流体被引入到液压腔中时能够在液压腔中轴向地移动。该往复式活塞可以实施轴向的冲程和返回冲程,在这种情况中,往复式活塞在冲程期间抵靠传递装置挤压。因此,制动动力、特别是作为动能的制动动力被传递至传递装置。特别地,传递装置通过往复式活塞的冲程轴向地移位。
21.在本发明的优选实施方式中,传递装置将制动动力传递至操作性地连接至传递装置的制动盘。特别地,制动盘能够与传递装置一起轴向地移位,并且可以由此抵靠轮辋安置和/或抵靠轮辋挤压、特别地利用制动盘的边缘来抵靠轮辋安置和/或抵靠轮辋挤压,以便对旋转的轮进行制动。总之,往复式活塞的动能可以作为制动动力传递至传递装置,并且从传递装置传递至制动盘。
22.在本发明的构造上的优选实施方式中,制动装置包括至少一个板簧。可选地,所述至少一个板簧固定在轴套上、例如铆接至轴套。所述至少一个板簧优选地设计成将经启用的制动盘释放、特别是从轮辋释放。所述至少一个板簧优选地将制动盘挤压返回到制动盘在启用之前的初始位置,使得制动盘布置成不与轮辋接触。为此,制动盘优选地弹性地安装在所述至少一个板簧上。特别地,制动盘可以在致动装置不再被致动时由所述至少一个板簧推回,并且往复式活塞由此在液压系统中实施返回冲程。这致使传递装置不再沿着轮轴轴向地移位并且制动盘不再抵靠轮辋挤压。
23.在本发明的可能实现方式中,制动装置包括多个板簧、例如三个板簧,这些板簧以围绕中心凹部和/或围绕轴套的环布置在壳体中。板簧优选地彼此互补以形成弹簧环,该弹簧环例如是多次间断的弹簧环。特别地,板簧形成弹簧环的环形部段。特别地,板簧和/或弹簧环与制动盘和/或传递装置同心地保持在壳体中。由于板簧的环形的布置结构,制动盘可以例如以离合压力板的方式被平稳且居中地推回至初始位置。有利的是,由于板簧的这种布置和/或设计,扭矩支承件不被加载和磨损。
24.在本发明的可能的改进方案中,制动装置包括摩擦板。该摩擦板优选地设计为摩擦环。例如,摩擦板由钢合金形成。特别地,摩擦板与制动盘和/或与传递装置同心地布置在壳体中。摩擦板优选地安置在制动盘上。特别地,摩擦板布置在制动盘的边缘上和/或安置在边缘上。因此,摩擦板形成制动盘的接触侧部,摩擦盘可以通过该接触侧部接触轮辋以进
行制动。摩擦板优选地例如通过折缘、卷边、铆接或螺纹接合的方式连接至制动盘、特别是连接至制动盘的边缘。
25.在设置有摩擦板的情况中,制动盘和/或壳体优选地由铝合金形成。经启用的制动盘的边缘优选地可以搁置抵靠轮辋以及/或者挤压抵靠轮辋以便借助于摩擦对旋转的轮进行制动。通过在制动盘上布置摩擦板,制动盘在安置于旋转的轮辋上和/或挤压抵靠旋转的轮辋时的磨损可以尽可能地减少。
26.本发明的另一主题是一种具有至少一个轮、优选地具有两个或更多个轮、具有根据以上描述和/或根据权利要求1至9中的一项所述的制动装置的车辆。该车辆优选地设计成两轮车辆,例如电动小型摩托车、电动滑板车或电动自行车。
27.在优选实施方式中,该车辆具有至少一个轮、优选地具有两个轮,其中,所述至少一个轮具有轮辋。另外,可选地,轮包括轮轴,其中,轮以可旋转的方式安装在轮轴上。该车辆优选地包括具有轮叉的车辆框架。轮叉优选地承载轮轴以及以可旋转的方式安装在轮轴上的轮。在本发明的范围内,可以设置有用以对轮进行驱动的电动马达。例如,该电动马达可以设计成轮毂马达。
28.在本发明的另一优选实施方式中,制动装置邻近轮和/或在轮的一侧上布置在轮轴上。例如,具有轴套的制动装置以过盈配合的方式布置在轮轴上。作为该形状配合式连接的替代方案,轴套还可以以形状配合或材料结合的方式连接至轮轴以便将制动装置紧固至轮轴。
29.在本发明的范围内特别优选的是,经启用的制动盘、可选地与摩擦板一起可以朝向轮辋线性地、特别是轴向地移动从而抵靠轮辋安置和/或在轮辋上挤压,以便对旋转的轮进行制动。制动效果借助于制动盘或安置在制动盘上的摩擦板与轮辋之间的摩擦而产生。
30.本发明的另一主题是一种用于对具有根据以上描述和/或根据权利要求1至8中的一项所述的制动装置的车辆的旋转的轮进行制动的方法。作为该方法的一部分,传递装置与制动盘一起朝向车辆的轮轴向地移动,使得制动盘抵靠轮的轮辋安置并且/或者使得制动盘在轮辋上挤压,并且由此对旋转的轮进行制动。传递装置优选地通过往复式活塞的冲程而轴向地移位和/或进入轴向移动。特别地,安置在轮辋上和/或在轮辋上挤压的制动盘通过至少一个板簧被再次释放,由此结束对旋转的轮的制动。
附图说明
31.本发明的其他特征、优势和效果在本发明的优选实施方式的以下描述中进行阐述。在附图中:
32.图1示出了具有两个轮的车辆,其中,该车辆设计为电动滑板车;
33.图2示出了图1中的轮中的一个轮;
34.图3示出了用于图2中的轮的制动装置的可见侧的平面图;
35.图4示出了图3中的制动装置的轴向截面图;
36.图5示出了图3中的制动装置的后侧的立体平面图。
37.相互对应或完全相同的部件在附图中标记有相同的附图标记。
具体实施方式
38.图1示出了具有前轮51和后轮52的车辆50。该车辆50设计成电动滑板车、电动踏板式滑板车或电动滑行车。该车辆具有带有轮叉54的车辆框架53。该车辆50可以由例如结合在轮中的电动马达进行驱动。为了对前轮51进行制动,车辆50具有在图3至图5中示出的制动装置1。
39.车辆50的前轮51以从侧面观察的立体平面图的方式在图2中示出。前轮51在下文中被称为轮51。该轮51以可旋转的方式安装在轮轴55上。轮叉54承载轮轴55,并因此承载轮51。根据图1,轮叉54以可旋转的方式安装并且连接至车辆50的手把,使得车辆50可以经由轮51进行转向。
40.轮51具有轮辋56和轮胎58,其中,轮胎58布置在轮辋56上。轮辋在图2中不可见,因为轮辋被轮胎58覆盖。制动装置1在轮轴55上布置成邻近轮辋56和/或位于轮辋56的一侧上。
41.在图3中,制动装置1以可视侧的立体平面图示出,而在图5中,以制动装置1的后侧的立体平面图示出。制动装置1的轴向截面图在图4中示出。
42.如图3至图5中所示,制动装置1包括壳体2,根据图2,该壳体布置在轮轴55上。壳体2可以设计为塑料壳体或铝壳体。该壳体基本上是盘形的并且具有用于轮轴55的中心凹部3。
43.为了在轮轴55上布置,制动装置1具有轴套4。轴套4由金属合金形成、例如由钢合金形成。轴套4布置在中心凹部3中。轴套具有基本上与轮轴55的外径对应的内径。特别地,如图2所示,制动装置1经由轴套4以压配合的方式配装在轮轴55上。
44.根据图4和图5,制动装置1包括制动盘5和传递装置9。制动盘5设计为将制动动力引入到轮51的轮辋中并且由此对旋转的轮51进行制动。传递装置9设计为将制动动力传递至制动盘5。
45.为了产生制动动力,制动装置1具有液压装置6。液压装置6可以通过致动装置57(图1)、例如车辆的手杆而被致动。液压装置6包括液压腔7以及可以在液压腔7中实施冲程和返回冲程的往复式活塞8。往复式活塞8经由密封阀10相对于液压腔7进行密封。当对致动装置57(图1)进行致动时,密封阀10打开,使得流体可以通过液压装置6的流通道13流动到液压腔7中并且触发往复式活塞8的冲程。往复式活塞8的冲程释放动能,该动能被制动盘5用作制动动力。
46.制动盘5与壳体2一体地形成。为此,制动盘5以飞盘的方式设计。如从图3中可以看出,制动盘具有盘表面11和周向边缘12,其中,周向边缘12从盘表面11轴向地突出并且与盘表面11一起围封出接纳空间。制动盘5的该接纳空间至少部分地形成了壳体2的接纳空间的一部段。该接纳空间在轮轴55(图2)上朝向轮辋56敞开,而盘表面11的外侧部布置成背向轮辋56并且形成壳体2的可见侧部,并且因此形成制动装置1的可见侧部。制动盘5能够朝向轮辋56沿着轮轴55(图2)轴向地移动。
47.有利的是,盘表面11的外侧部、特别是壳体2和制动装置1的可见侧部可以以视觉上灵活的方式设计,因为壳体2、特别是制动盘5由塑料材料或铝合金形成。因此,壳体2的期望设计、特别是可见侧部的期望设计可以以简单且低廉的方式、例如在成形过程或注射模制过程中实现。在图3中的示例性实施方式中,该可见侧部具有装饰性的肋。
48.另外有利的是,制动装置1的尺寸可以适合于轮51的尺寸,因为壳体2和/或结合在壳体2中的制动盘5与轮51一起布置在轮轴55(图2)上。
49.液压装置6(图4)保持和/或结合在壳体2中。特别地,液压腔7和流通道13模制到壳体2中。液压腔7在侧向平面图中是环形的并且完全轴向地围绕中心凹部3和/或轴套4。往复式活塞8设计为用于在液压腔7中实施冲程和返回冲程的环形活塞。环形液压腔7和环形活塞与制动盘5同心地布置。环形液压腔和环形活塞完全保持在制动盘5的接纳空间中。
50.传递装置9设计为金属盘,并且如从图4和图5可以看出,传递装置与制动盘5同心地布置。传递装置9能够沿着轮轴55(图2)轴向地移动。传递装置完全保持在制动盘5的接纳空间中。在该接纳空间中,传递装置9在与制动盘5的盘表面11相同的方向上布置。
51.传递装置9操作性地连接至制动盘5。为此,传递装置9借助于多个螺钉14、比如三个螺钉旋拧至制动盘5。因此,传递装置9和制动盘5能够一起轴向地移动、特别是能够沿着轮轴55朝向轮辋56一起轴向地移位。
52.如从图4可以看出,在往复式活塞8于液压腔7中实施冲程时,传递装置9与往复式活塞操作性地连接。当往复式活塞实施冲程时,往复式活塞8抵靠传递装置9挤压,使得传递装置轴向地移位。特别地,往复式活塞8将动能传递至传递装置9。
53.由于传递装置9操作性地连接至制动盘5,因此传递装置9将动能传递至制动盘5,使得制动盘和传递装置两者一起轴向地移位至轮51的轮辋,并且制动盘5由此被启用以对旋转的轮51进行制动。
54.经启用的制动盘5搁置抵靠轮辋56以及/或者挤压抵靠轮毂,以便借助于轮辋56与制动盘5之间的摩擦对旋转的轮51进行制动。在未示出的可能的示例性实施方式中,制动盘5可以例如通过周向边缘12直接搁置抵靠轮辋56,以对旋转的轮51进行制动。
55.在根据图4和图5的优选的示例性实施方式中,制动装置1包括用于与轮辋56接触的摩擦板15。摩擦板15设计为由钢合金制成的摩擦环。摩擦板15与制动盘5和传递装置9同心地布置并且紧固至制动盘5的边缘12,使得制动盘5的接纳空间被摩擦板15部分地覆盖。摩擦板15压接至边缘12,其中,边缘12以形状配合的方式围绕摩擦板15的外边缘接合。如果摩擦板15设置至并且/或者连接至制动盘5的边缘12,那么有利的是,壳体2和/或制动盘5由铝合金形成,以确保牢固的附接。
56.当制动盘5被启用时,摩擦板15形成制动盘5的接触侧部,该接触侧部搁置抵靠轮辋以及/或者挤压抵靠轮辋,以便借助于摩擦对旋转的轮51进行制动。摩擦板15可以在对旋转的轮51进行制动时有利地减少制动盘5上的磨损。
57.为了将经启用的制动盘5释放,制动装置1包括至少一个板簧16、例如三个板簧16。板簧16铆接至轴套4。板簧16相对于彼此布置成使得这些板簧形成轴向地围绕壳体2和/或轴套4中的中心凹部3的环。特别地,板簧16一起设计为多间断的弹簧环,其中,板簧16形成该弹簧环的环形部段。板簧16保持在制动盘5的接纳空间中并且与制动盘5和/或传递装置9同心地布置。
58.制动盘5弹性地安装在板簧16上。当致动装置57(图1)不再被致动时,往复式活塞8执行返回冲程,使得传递装置9不再因往复式活塞8而轴向地移位并且制动盘5不再被抵靠轮辋挤压。由于制动盘5在板簧16上的弹性安装,因此制动盘从轮辋释放并且与传递装置9一起沿着轮轴55(图2)轴向地移动返回到其初始位置。因此,制动盘5停用并且旋转的轮51
不再被制动。
59.如从图3和图4可以看出,制动装置1包括扭矩支承件17,该扭矩支承件设计为对旋转的轮51的输入与输出之间的扭矩差进行吸收。该扭矩支承件17布置在轴套4上并且从轴套轴向地突出成使得扭矩支承件支承在轮叉54(图2)上并且可以将扭矩差引入到轮叉中。
60.一起观察图1至图5,可以看出的是,将制动盘5结合到壳体2中使得可以利用较少的部件并以节省空间的方式来设计制动装置1。由于传递装置9、板簧16、液压腔7和环形活塞完全保持在制动盘5的接纳空间中,因此可以将制动装置1设计为是特别窄的并且可以将制动装置靠近轮51定位在轮轴55上。
61.附图标记说明
62.1 制动装置
63.2 壳体
64.3 凹部
65.4 轴套
66.5 制动盘
67.6 液压装置
68.7 液压腔
69.8 往复式活塞
70.9 传递装置
71.10 密封阀
72.11 盘表面
73.12 边缘
74.13 流通道
75.14 螺钉
76.15 摩擦板
77.16 板簧
78.17 扭矩支承件
79.50 车辆
80.51 前轮
81.52 后轮
82.53 车辆框架
83.54 轮叉
84.55 轮轴
85.56 轮辋
86.57 致动装置
87.58 轮胎。