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Title:
BRAKE UNIT FOR A BRAKE DEVICE, BRAKE DEVICE HAVING THE BRAKE UNIT FOR A VEHICLE, AND VEHICLE HAVING THE BRAKE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/096056
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an economical, functional and weight-reduced brake unit (13) for a brake device (12) for integration into a vehicle, e.g. into an electric scooter. The brake unit (13) comprises a first brake partner (30), a housing (16) and a hydraulic apparatus (21) for producing a hydraulic force. The first brake partner (30), the housing (16) and/or the hydraulic apparatus (21) define a main axis (H). The hydraulic apparatus (21) comprises an annular piston (20) for transmitting the hydraulic force to the first brake partner (30). The first brake partner (30), acted upon by the hydraulic force, can be moved relative to the housing (16) in an axial direction (AR) from a base position into a braking position. The first brake partner (30) comprises a brake disk element (15), which is connected directly to the annular piston (20).

Inventors:
GRAUSS AURELIEN (FR)
ORTMANN SIMON (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/100821
Publication Date:
May 12, 2022
Filing Date:
October 12, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B62L1/10; B60B3/00; F16D65/18
Foreign References:
DE10062018A12002-06-20
DE102019116425A12020-12-24
DE102019116428A12020-12-24
DE20016878U12001-04-12
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Claims:
- 22 -

Patentansprüche Bremseinheit (13) für eine Bremsvorrichtung (12) zur Integration in ein Fahrzeug (1), mit einem ersten Bremspartner (30), mit einem Gehäuse (16) und mit einer Hydraulikeinrichtung (21) zur Erzeugung einer hydraulischen Kraft, wobei der erste Bremspartner (30), das Gehäuse (16) und/oder die Hydraulikeinrichtung (21) eine Hauptachse (H) definieren, wobei die Hydraulikeinrichtung (21) einen Ringkolben (20) zur Übertragung der hydraulischen Kraft auf den ersten Bremspartner (30) umfasst, wobei der mit der hydraulischen Kraft beaufschlagte erste Bremspartner (30) relativ zu dem Gehäuse (16) in einer auf die Hauptachse (H) bezogenen axialen Richtung (AR) von einer Grundstellung in eine Bremsstellung bewegbar ist, wobei der erste Bremspartner (30) ein Bremsscheibenelement (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsscheibenelement (15) unmittelbar mit dem Ringkolben (20) verbunden ist. Bremseinheit (13) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsscheibenelement (15) eine Stahlblechscheibe ist, wobei die Stahlblechscheibe einen zentralen Bereich (22) und einen Randbereich (23) aufweist, wobei der Ringkolben (20) zur Übertragung der hydraulischen Kraft unmittelbar mit dem zentralen Bereich (22) verbunden ist. Bremseinheit (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (13) eine Kühleinrichtung (14) mit einer Mehrzahl an Öffnungen und/oder Kühlrippen (29) zur Einleitung von Umgebungsluft zu dem Bremsscheibenelement (15), wobei die Kühleinrichtung (14) konzentrisch zu dem Bremsscheibenelement (15) angeordnet ist. Bremseinheit (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (14) ein Bauteil (32) umfasst, welches als ein Kranz (34) ausgebildet ist, wobei das Bauteil (32) mittels mehrerer Befestigungselemente (37) in dem Randbereich (23) des Bremsscheibenelements (15) form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Bremseinheit (13) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsscheibenelement (15) mehrere Befestigungsschnittstellen (39) für die Befestigungselemente (37) aufweist, wobei an jeder Befestigungsschnittstelle (39) eine Senkung (40) ausgebildet ist, sodass ein Kopf des jeweiligen Befestigungselements (37) in der Senkung (40) aufgenommen und/oder versenkt ist. Bremseinheit (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (14) ein weiteres Bauteil (33) umfasst, welches als eine Ringscheibe (41) ausgebildet ist, wobei das weitere Bauteil (33) zumindest abschnittsweise auf dem als Kranz (34) ausgebildeten Bauteil (32) angeordnet ist und über die Befestigungselemente (37) mit dem Bremsscheibenelement (15) verbunden ist. Bremseinheit (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (16) mindestens eine Abstützeinrichtung (35) zur Drehmomentabstützung des Bremsscheibenelements (15) umfasst, wobei das Bremsscheibenelement (15) mindestens ein Loch (25) aufweist, durch welches die mindestens eine Abstützeinrichtung (35) hindurchragt, wobei das Bremsscheibenelement (15) in der axialen Richtung (AR) entlang der Abstützeinrichtung (35) bewegbar ist, und/oder dass die Bremseinheit (13) mindestens eine Hülse (36) umfasst, welche auf die mindestens eine Abstützeinrichtung (35) aufgesteckt ist, wobei die mindestens eine Hülse (36) eine Führungsfläche für das in der axialen Richtung (AR) bewegbare Bremsscheibenelement (15) bildet. Bremseinheit (13) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinheit (13) eine Rückstelleinrichtung (28) zur Rückstellung des Bremsscheibenelements (15) in die axiale Gegenrichtung (GR) aufweist, wobei das Gehäuse (16) mindestens einen Halteabschnitt (42) für die Rückstelleinrichtung (28) aufweist, wobei sich die Rückstelleinrichtung (28) in der axialen Richtung (AR) an dem Gehäuse (16) und in der axialen Gegenrichtung (GR) an der Kühleinrichtung (14) abstützt. Bremsvorrichtung (12) für ein Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (12) die Bremseinheit (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei das Bremsscheibenelement (15) einen Bestandteil des ersten Bremspartners (30) bildet, wobei die Bremsvorrichtung (12) einen zweiten Bremspartner (31) umfasst, wobei der zweite Bremspartner (31) rotierbar ausgebildet ist und/oder an dem Fahrzeug (1) rotierbar anordbar ist, wobei der erste Bremspartner (30) in der Bremsstellung an dem zweiten Bremspartner (31) anliegt, sodass eine Bremskraft erzeugbar ist. Fahrzeug (1) mit der Bremsvorrichtung (12) nach Anspruch 9.

Description:
Bremseinheit für eine Bremsvorrichtung, Bremsvorrichtung mit der Bremseinheit für ein Fahrzeug und Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bremseinheit für eine Bremsvorrichtung zur Integration in ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit der Bremseinheit und ein Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung.

Bei Fahrzeugen, z.B. Zweirädern, wie zum Beispiel Fahrrädern oder Tretrollern etc., ist es bekannt, Trommelbremsen, Scheibenbremsen oder Backenbremsen einzusetzen.

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 vorliegenden Erfindung, eine besonders kompakte, funktionale und kostengünstige Bremseinheit für eine Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Bremseinheit für eine Bremsvorrichtung zur Integration in ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit der Bremseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und durch ein Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung 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 eine Bremseinheit, welche für eine Bremsvorrichtung zur Integration in ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug kann eine Bremsvorrichtung oder mehrere Bremsvorrichtungen umfassen. Beispielsweise ist das Fahrzeug als ein einspuriges oder mehrspuriges Fahrzeug ausgebildet. Optional ist das Fahrzeug als ein niederfluriges Fahrzeug ausgebildet. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet. Beispielsweise ist das Fahrzeug ein Elektrokleinfahrzeug oder Elektrokleinstfahrzeug oder als ein Elektromobil ausgebildet. Insbesondere sind darunter Fahrzeuge ohne Sitz oder selbstbalancierende Fahrzeuge mit oder ohne Sitz zu verstehen.

Das Fahrzeug weist mindestens ein Rad auf. Mit nur einem Rad kann das Fahrzeug als ein elektrisches Einrad, z.B. als ein sogenanntes Monowheel oder Solowheel ausgebildet sein. Mit zwei oder mehr Rädern ist das Fahrzeug bevorzugt als ein Fahrrad, insbesondere als ein Elektrofahrrad, z.B. als ein Pedelec oder als ein E-Bike, ausgebildet sein. Das Fahrzeug kann alternativ als ein mehrspuriges Fahrrad, insbesondere mit drei oder mehr Rädern ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Transport- oder Lastenrad, insbesondere ein motorisiertes bzw. elektrisch angetriebenes Transport- oder Lastenrad, im Speziellen ein Dreirad- oder Vierrad-Pedelec oder eine Rikscha, insbesondere mit oder ohne Dach, oder ein Kabinenroller sein. Alternativ kann das Fahrzeug als ein Roller, insbesondere als ein Elektromotorrad, als ein Elektromotorroller, als ein Elektroroller, Elektrotretroller, Elektroscooter, z.B. E-Scooter ausgebildet sein. Möglich ist im Rahmen der Erfindung auch, dass das Fahrzeug als ein Segway, Hoverboard, Kickboard, Skateboard, Longboard o.ä. ausgebildet ist. Die Bremsvorrichtung ist insbesondere zur Erzeugung eines Bremsmoments und zum Abbremsen des Rads oder der Räder des Fahrzeugs ausgebildet.

Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug einen Elektromotor. Der Elektromotor kann das Rad des Fahrzeugs bilden und/oder als Nabenmotor oder Direktmotor ausgebildet sein. Vorzugsweise weist der Elektromotor einen Rotor und einen Stator auf, wobei der Rotor und der Stator in einem Motorgehäuse des Elektromotors aufgenommen sind. Bevorzugt umfasst das Motorgehäuse einen Gehäuseabschnitt, welcher eine Rotorhülse bildet, in welcher der Rotor aufgenommen ist. Insbesondere dreht sich der Gehäuseabschnitt als Rotorhülse mit dem Rad und mit dem Rotor mit. Der Gehäuseabschnitt ist mit einer Radfelge des angetriebenen Rades wirkverbunden oder er bildet die Radfelge des angetriebenen Rades.

Die Bremseinheit weist einen ersten Bremspartner auf. Der erste Bremspartner ist bevorzugt stationär und/oder rotationsfest angeordnet und/oder ausgebildet. Vorzugsweise ist der erste Bremspartner dazu ausgebildet, in einer Bremsstellung gemeinsam mit einem zweiten Bremspartner der Bremsvorrichtung einen Reibschluss zu bilden, um durch Reibung eine Bremskraft zum Abbremsen des Rades des Fahrzeugs zu erzeugen. Die Bremseinheit weist ein Gehäuse auf. Beispielsweise ist das Gehäuse durch Aluminiumdruckguss gefertigt. Vorzugsweise ist das Gehäuse an dem Fahrzeug stationär und/oder drehfest angeordnet und/oder anordbar. Bevorzugt ist das Gehäuse koaxial zu einer Radachse des Fahrzeugs angeordnet und/oder anordbar. Vorzugsweise weist das Gehäuse beispielsweise eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme der Radachse auf. Insbesondere durchstößt die Radachse das Gehäuse. Vorzugsweise ist erste Bremspartner zumindest abschnittsweise von dem Gehäuse gehalten.

Die Bremseinheit weist eine Hydraulikeinrichtung zur Erzeugung einer hydraulischen Kraft auf. Die Hydraulikeinrichtung umfasst einen Ringkolben zur Übertragung der hydraulischen Kraft auf den ersten Bremspartner. Bevorzugt weist die Hydraulikeinrichtung einen Ringraum auf, welcher insbesondere einen Zylinder der Hydraulikeinrichtung bildet. Vorzugsweise ist der Ringkolben in dem Ringraum angeordnet. Insbesondere ist in dem Ringraum eine Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung des Ringkolbens angeordnet. Vorzugsweise ist der Ringraum mit dem Gehäuse fest oder formschlüssig verbunden. Zum Beispiel ist der Ringraum in dem Gehäuse integriert.

Die Bremsvorrichtung weist eine Hauptachse auf, wobei die Hauptachse als eine konstruktive und/oder gedachte Hilfsachse zu verstehen ist. Die Hauptachse ist durch das Gehäuse, insbesondere durch die Durchgangsöffnung oder durch die Radachse, definiert. Alternativ oder optional ergänzend ist die Hauptachse durch die Hydraulikeinrichtung, insbesondere durch den Ringkolben und/oder durch den Ringraum, definiert. Alternativ oder ergänzend ist die Hauptachse durch den ersten Bremspartner definiert.

Der mittels des Ringkolbens mit der hydraulischen Kraft beaufschlagte erste Bremspartner ist relativ zu dem Gehäuse in einer auf die Hauptachse bezogenen axialen Richtung bewegbar. Dadurch ist der erste Bremspartner von einer Grundstellung in die Bremsstellung überführbar.

Der erste Bremspartner umfasst ein Bremsscheibenelement. Vorzugsweise kontaktiert das Bremsscheibenelement den zweiten Bremspartner der Bremsvorrichtung in der Bremsstellung.

Das Bremsscheibenelement ist unmittelbar mit dem Ringkolben verbunden. Vorzugsweise ist kein Kraftübertragungsbauteil zwischen dem Ringkolben und dem Bremsscheibenelement angeordnet und/oder vorgesehen. Insbesondere überträgt der Ringkolben die hydraulische Kraft unmittelbar auf das Bremsscheibenelement. Im Speziellen ist das Bremsscheibenelement kontaktierend zu dem Ringkolben angeordnet. Beispielsweise ist der Ringkolben hierzu mit dem Bremsscheibenelement fest und/oder formschlüssig verbunden.

Dadurch, dass der Ringkolben die hydraulische Kraft unmittelbar in das Bremsscheibenelement einleitet, können Kosten und Bauraum für ein oder mehrere zwischengeschaltete Kraftübertragungsbauteile reduziert werden. Dies kann auch in vorteilhafter Weise zu einer Gewichtseinsparung beitragen.

Bevorzugt weist das Bremsscheibenelement eine Bremsfläche auf, welche in die axiale Richtung gerichtet ist. Optional umfasst die Bremsfläche ein Reibmittel. Vorzugsweise liegt die Bremsfläche in der Bremsstellung reibschlüssig an dem zweiten Bremspartner der Bremsvorrichtung an, um die Bremskraft zu erzeugen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bremsscheibenelement aus einem Stahlblech gebildet. Bevorzugt ist das Bremsscheibenelement als ein z.B. umgeformtes Stanzteil ausgebildet. Vorzugsweise weist das Bremsscheibenelement eine kreisrunde Außenkontur auf. Insbesondere ist das Bremsscheibenelement als eine Scheibe, insbesondere als eine Stahlblechscheibe, ausgebildet. Optional ist das Bremsscheibenelement tellerförmig oder im Wesentlichen tellerförmig ausgebildet, wobei es mindestens eine Aussparung und/oder einen Durchbruch aufweisen kann. Beispielsweise weist das Bremsscheibenelement einen zentralen Bereich und einen Randbereich auf. Die Bremsfläche ist insbesondere in dem Randbereich angeordnet oder durch diesen gebildet. Besonders bevorzugt ist der Ringkolben unmittelbar mit dem zentralen Bereich des Bremsscheibenelements zur Übertragung der hydraulischen Kraft verbunden. Insbesondere kontaktiert der Ringkolben das Bremsscheibenelement in dem zentralen Bereich, um ihn durch Übertragung der hydraulischen Kraft in die Bremsstellung zu überführen.

In der Bremsstellung wird durch die Reibung zwischen dem ersten Bremspartner und dem Bremsscheibenelement, insbesondere im Bereich der Bremsfläche, Bremswärme erzeugt, durch welche das Bremsscheibenelement als Bestandteil des ersten Bremspartners und der zweite Bremspartner erwärmt werden. Es ist eine Überlegung der Erfindung, das Bremsscheibenelement und optional ergänzend den zweiten Bremspartner im Fährbetrieb des Fahrzeugs zu kühlen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Bremseinheit eine Kühleinrichtung. Vorzugsweise kann das durch die Bremswärme erwärmte Bremsscheibenelement durch die Kühleinrichtung gekühlt werden. Insbesondere ist die Kühleinrichtung dazu ausgebildet, das Bremsscheibenelement in der Bremsstellung und optional ergänzend nach Rückbewegung des Bremsscheibenelements in die Grundstellung zu kühlen. Die Kühlung erfolgt insbesondere durch Zuführung von Umgebungsluft und/oder durch Konvektion. Eine thermische Leitung der Bremswärme von dem Bremsscheibenelement zu wärmeempfindliche Komponenten der Bremseinheit, z.B. zu der Hydraulikeinrichtung, kann dadurch reduziert werden. Insbesondere können die wärmeempfindlichen Komponenten in vorteilhafter Weise vor der Bremswärme und vor dadurch verursachten Beschädigungen geschützt werden. Im Speziellen können eine Lebensdauer der Bremseinheit verlängert und Reparaturmaßnahmen vermieden werden.

In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung weist das die Kühleinrichtung eine kreisrunde Außenkontur auf. Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung konzentrisch zu dem Bremsscheibenelement angeordnet. Möglich ist es im Rahmen der Erfindung, dass die Kühleinrichtung in einer auf die Hauptachse bezogenen axialen Draufsicht überlappend oder deckungsgleich zu dem Bremsscheibenelement angeordnet ist. Insbesondere ist die Kühleinrichtung an dem Bremsscheibenelement angeordnet, wobei sie bevorzugt in die axiale Gegenrichtung gerichtet und/oder sichtseitig angeordnet ist. Die Bremsfläche ist zu der Kühleinrichtung insbesondere auf einer gegenüberliegenden und/oder abgewandten Seite des Bremsscheibenelements angeordnet. Optional ist das Gehäuse zumindest abschnittsweise in axialer Richtung zwischen dem Bremsscheibenelement und der Kühleinrichtung angeordnet. Vorzugsweise verblendet die Kühleinrichtung das Bremsscheibenelement und optional ergänzend das Gehäuse zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, in die axiale Gegenrichtung.

Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung form- und/oder kraftschlüssig, z.B. durch Vernieten, mit dem Bremsscheibenelement verbunden. Somit wird die Kühleinrichtung insbesondere bei der axialen Bewegung des Bremsscheibenelements mitgeführt. Bevorzugt ist die Kühleinrichtung gemeinsam mit dem Bremsscheibenelement in die axiale Richtung bewegbar. Insbesondere bildet die Kühleinrichtung einen Bestandteil des ersten Bremspartners, welcher in die axiale Richtung bewegbar ist.

In einer möglichen konstruktiven Umsetzung der Erfindung weist die Kühleinrichtung eine Mehrzahl an Öffnungen und/oder Kühlrippen, optional mit zwischenliegenden Öffnungen, auf. Vorzugsweise kann eine Umgebungsluft durch die Öffnungen und/oder Rippen strömen und/oder eingeleitet werden. Insbesondere kann die Umgebungsluft die Bremswärme aufnehmen und das Bremsscheibenelement kühlen. Vorzugsweise ist durch die Kühlrippen eine Oberfläche der Kühleinrichtung vergrößert, sodass das an der Kühleinrichtung zumindest abschnittsweise anliegende Bremsscheibenelement durch Konvektion gekühlt werden kann.

Die Kühleinrichtung ist zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung gebildet und/oder als ein Extrusionsprofil ausgebildet. Alternativ kann die Kühleinrichtung aus einem Kunststoffmaterial gebildet sein. Vorteilhaft ist, dass die Kühleinrichtung kostengünstig herstellbar ist.

Gemäß einer bevorzugten konstruktiven Realisierung umfasst die Kühleinrichtung ein Bauteil, insbesondere ein erstes Bauteil, welches als ein z.B. radial durchbrochener Kranz ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Bauteil und/oder der Kranz in dem Randbereich des Bremsscheibenelements angeordnet, wobei er bevorzugt passgenau auf den Randbereich aufgesetzt ist und/oder mit einer Kante des Randbereichs abschließt.

Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass das Bauteil und/oder der Kranz mittels mehrerer Befestigungselemente, z.B. Nieten, in dem Randbereich form- und/oder kraftschlüssig befestigt ist. Die Befestigungselemente sind vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Beispielsweise sind mindestens drei, vorzugsweise vier, insbesondere fünf und/oder maximal neun Befestigungselemente vorgesehen, welche z.B. in Umlaufrichtung beabstandet voneinander angeordnet sind. Bevorzugt umfasst das Bremsscheibenelement in dem Randbereich mehrere, insbesondere gleichviele, korrespondierende Befestigungsschnittstellen für die Befestigungselemente. Die Vielzahl an Befestigungselementen und Befestigungsschnittstellen hat den Vorteil, dass das Bauteil und/oder der Kranz sicher in dem Randbereich befestigt ist und fest mit dem Bremsscheibenelement verbunden ist. Insbesondere kann im Fährbetrieb ein bereichsweises Abheben von dem Randbereich verhindert werden, sodass die Bremswärme sicher auf die Kühleinrichtung übertragen und vollständig über diese abgeleitet werden kann. Im Speziellen kann ein Wirkungsgrad der Kühleinrichtung erhöht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Befestigungsschnittstellen des Bremsscheibenelements als Öffnungen, insbesondere als Löcher, ausgebildet. Insbesondere sind die Befestigungselemente in die Öffnungen abschnittsweise eingesteckt und darin form- und/oder kraftschlüssig befestigt, z.B. sind die Befestigungselemente in den Öffnungen genietet. Beispielsweise sind zumindest zwei der Befestigungsöffnungen unterschiedlich bemessen und/oder ausgebildet. Beispielsweise können verschiedene Durchmesser an den Öffnungen, insbesondere an den Löchern, vorgesehen sein und/oder es können kreisrunde Löcher und zumindest ein Langloch vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass das Bauteil und/oder der Kranz zentriert auf dem Bremsscheibenelement positionierbar, insbesondere positionsrichtig in dem Randbereich anordbar ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Befestigung des Bauteils und/oder des Kranzes nicht überbestimmt ist.

Besonders bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung, dass an jeder Befestigungsschnittstelle in dem Bremsscheibenelement eine Senkung ausgebildet ist, wobei die Senkung insbesondere die Öffnung umgibt. Vorzugsweise ist ein Kopf des jeweiligen Befestigungselements in der Senkung aufgenommen und/oder versenkt. Diese hat den Vorteil, dass der Kopf nicht von dem Bremsscheibenelement, insbesondere von der Bremsfläche, vorsteht. Es kann dadurch gewährleistet werden, dass in der Bremsstellung nur das Bremsscheibenelement, insbesondere die Bremsfläche, den zweiten Bremspartner kontaktiert.

In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kühleinrichtung ein weiteres Bauteil, welches als eine z.B. radial unterbrochene Ringscheibe ausgebildet ist.

Beispielsweise ist das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe tellerförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Kühleinrichtung zweiteilig oder mehrteilig ausgebildet, wobei es das als Kranz ausgebildete erste Bauteil und das als Ringscheibe ausgebildete weitere Bauteil umfasst.

Bevorzugt ist das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe zumindest abschnittsweise auf dem ersten Bauteil und/oder auf dem Kranz angeordnet. Insbesondere bildet das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe eine luftdurchlässige Abdeckung für das erste Bauteil und/oder den Kranz. Vorzugsweise ist das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe passgenau auf das erste Bauteil und/oder den Kranz aufgelegt und/oder auflegbar, sodass es mittels der Befestigungsmittel gemeinsam mit dem ersten Bauteil und/oder dem Kranz in dem Randbereich des Bremsscheibenelements befestigt ist/werden kann. Vorzugsweise weist das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe hierfür weitere Befestigungsschnittstellen, z.B. weitere Öffnungen, auf, welche mit der Position der Befestigungselemente und/oder der Befestigungsschnittstellen in dem Bremsscheibenelement korrespondieren. Insbesondere ist das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe mittels der Befestigungselemente gemeinsam mit dem ersten Bauteil und/oder dem Kranz an dem Bremsscheibenelement befestigt und/oder befestigbar. Dies hat den Vorteil, dass keine separaten Befestigungsmittel vorgesehen werden müssen. Außerdem gewährleistet die randseitige Befestigung, dass das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe sich im Fährbetrieb nicht durchbiegt und randseitig nicht abheben kann. Die Ringscheibe kann an ihrem Außenbereich gekrümmt sein, wobei sie z.B. im Wesentlichen die Gestalt einer Frisbee aufweist. Wenn die Ringscheibe mit dem gekrümmten Außenbereich auf das erste Bauteil und/oder den Kranz aufgelegt ist, umgreift sie diesen mit dem gekrümmten Außenbereich bevorzugt formschlüssig.

Bevorzugt ist es, dass das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe den zentralen Bereich des Bremsscheibenelements und/oder das dort angeordnete Gehäuse zumindest abschnittsweise bedeckt und/oder in die axiale Gegenrichtung verblendet, wobei das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe hierbei vorzugsweise einen Luftdurchlass zu dem Gehäuse und dem Bremsscheibenelement ermöglicht. Insbesondere bildet das weitere Bauteil und/oder die Ringscheibe eine luftdurchlässige axiale Sichtseite der Bremseinheit.

In einer möglichen konstruktiven Realisierung der Erfindung weisen das erste Bauteil und/oder der Kranz und das zweite Bauteil und/oder die Ringscheibe die Öffnungen und/oder die Kühlrippen, insbesondere mit den zwischenliegenden Öffnungen auf. Beispielsweise verlaufen die Kühlrippen auf die Hauptachse bezogen in einer radialen Richtung, insbesondere erstrecken sie sich strahlenartig um die Hauptachse. Optional weisen die Öffnungen und/oder die Kühlrippen eine oder mehrere Krümmungen oder einen Krümmungsverlauf auf. Vorzugsweise sind die Öffnungen und/oder die Kühlrippen in dem ersten Bauteil und/oder dem Kranz mit den Öffnungen und/oder den Kühlrippen in dem zweiten Bauteil und/oder der Ringscheibe deckungsgleich angeordnet und/oder sie weisen einen übereinstimmenden Verlauf auf. Somit kann der Austausch der Umgebungsluft und/oder die Konvektion effektiv erfolgen, sodass die Kühlung des Bremsscheibenelements und optional ergänzend der in dem Gehäuse integrieren Hydraulikeinrichtung gewährleistet werden kann.

In einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung weist das Gehäuse mindestens eine, bevorzugt mehrere, z.B. drei, Abstützeinrichtungen zur Drehmomentabstützung des Bremsscheibenelements auf. Bei dem Anpressen des Bremsscheibenelements an den rotierenden zweiten Bremspartner können neben axialen Kräften, z.B. Bremskräften, Drehmomente um die Hauptachse in das Bremsscheibenelement eingeleitet werden. Vorzugsweise können die Drehmomente durch die mindestens eine Abstützeinrichtung aufgenommen und sicher auf das Gehäuse und über dieses z.B. auf eine Radgabel oder einen Rahmen des Fahrzeugs abgeleitet werden.

Beispielsweise ist die mindestens eine Abstützeinrichtung rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei sie insbesondere eine zu der Hauptachse gleichgerichtete und/oder parallele Symmetrieachse aufweist. Bevorzugt ist die mindestens eine Abstützeinrichtung als ein z.B. zylinderförmiger Stift ausgebildet, welcher z.B. in die axiale Richtung abragt. Vorzugsweise bildet die Abstützeinrichtung einen integralen Bestandteil des Gehäuses. Ein durch das einwirkende Drehmoment verursachtes Verkippen zwischen der Bremskörpereinrichtung und dem Gehäuse kann durch die Abstützeinrichtung in vorteilhafter Weise vermieden werden.

In einer weiteren bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung weist das Bremsscheibenelement mindestens ein, bevorzugt mehrere, z.B. drei Löcher auf, durch welche die Abstützeinrichtungen hindurchragen. Insbesondere ist das Bremsscheibenelement in der axialen Richtung entlang der Abstützeinrichtung relativ zu dem Gehäuse bewegbar, um es in die Bremsstellung zu überführen. Insbesondere ist das Bremsscheibenelement bei der axialen Bewegung durch die Abstützeinrichtung geführt.

Eine mögliche Realisierung der Erfindung umfasst die Bremseinheit mindestens eine, bevorzugt mehrere, z.B. drei Hülsen. Vorzugsweise ist die mindestens eine Hülse auf die mindestens eine Abstützeinrichtung aufgesteckt, wobei sie bevorzugt form- und/oder reibschlüssig mit dieser verbunden ist. Die mindestens eine Hülse ist z.B. aus einem elastischen Material gebildet. Vorzugsweise weist die Hülse wärmeisolierende Eigenschaften auf, sodass eine Leitung der Bremswärme über die mindestens eine Abstützeinrichtung zu der Hydraulikeinrichtung verringert oder verhindert werden kann. Bevorzugt bildet die mindestens eine Hülse eine Führungsfläche für das in der axialen Richtung bewegbare Bremsscheibenelement. Dadurch kann das Bremsscheibenelement entlang der Führungsfläche in die axiale Richtung geführt werden, wobei die mindestens eine Abstützeinrichtung durch die Hülse vor Verschleiß geschützt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Bremseinheit eine Rückstelleinrichtung, die zum Rückstellen des ersten Bremspartners, insbesondere des Bremsscheibenelements und der Kühleinrichtung, ausgebildet ist. Insbesondere ist der erste Bremspartner mittels der Rückstelleinrichtung von der Bremsstellung in die Grundstellung rückstellbar, sobald ein hydraulischer Druck in der Hydraulikeinrichtung nachlässt und der Ringkolben keine hydraulische Kraft überträgt. Im Speziellen wird der erste Bremspartner von dem zweiten Bremspartner gelöst, sodass die Bremskrafterzeugung und Bremskraftübertragung auf den zweiten Bremspartner unterbrochen oder beendet wird.

Die Rückstelleinrichtung kann z.B. als mindestens eine, bevorzugt mehrere, z.B. drei Rückstellfedern ausgebildet sein, wobei der erste Bremspartner durch eine Federkraft der mindestens einen Rückstellfeder wieder zurückgestellt werden kann. Beispielsweise stützt sich die Rückstelleinrichtung, insbesondere die mindestens eine Rückstellfeder, auf einer in die axiale Richtung gerichteten Seite an dem Gehäuse ab und auf der in die Gegenrichtung gerichteten Seite an der Kühleinrichtung, insbesondere an dem zweiten Bauteil und/oder der Ringscheibe, ab.

Bevorzugt weist das Gehäuse mindestens einen, bevorzugt mehrere, z.B. drei Halteabschnitte für die mindestens eine Rückstelleinrichtung auf. Der mindestens eine Halteabschnitt ist z.B. als mindestens ein zylindrischer oder hohlzylindrischer Zapfen ausgebildet, der in die axiale Gegenrichtung von dem Gehäuse abragt. Vorzugsweise bildet der mindestens eine Halteabschnitt einen integralen Bestandteil des Gehäuses gebildet. Beispielsweise fluchtet der mindestens eine Halteabschnitt mit der mindestens einen Abstützeinrichtung axial, wobei beide entgegengesetzt ausgerichtet sind. Besonders bevorzugt ist die Rückstelleinrichtung an dem mindestens einen Halteabschnitt angeordnet, insbesondere sitzt die Rückstellfeder auf dem Halteabschnitt. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Bremsvorrichtung umfasst die Bremseinheit nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Die Bremsvorrichtung weist einen zweiten Bremspartner auf. Der zweite Bremspartner ist rotierbar ausgebildet und/oder an dem Fahrzeug, insbesondere an einem Rad des Fahrzeugs, rotierbar anordbar und/oder angeordnet. In der Bremsstellung liegt der erste Bremspartner, insbesondere das Bremsscheibenelement, an dem zweiten Bremspartner reibschlüssig an, sodass eine Bremskraft zum Abbremsen des Rads erzeugbar ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, dass der zweite Bremspartner drehfest mit dem Rad verbunden ist, sodass er mit dem Rad rotieren kann und/oder rotiert. Das Rad kann ein durch den Elektromotor angetriebenes Rad oder ein antriebsloses Rad sein. Beispielsweise ist der zweite Bremspartner an einer Radfelge des Rades angeordnet und/oder mit dieser drehfest verbunden. Die Radfelge kann optional durch den Gehäuseabschnitt der Motoreinrichtung gebildet sein, welcher die Rotorhülse für den Rotor bildet.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der zweite Bremspartner einen Bremsbelag, wobei der Bremsbelag vorzugsweise an der Radfelge bzw. an dem Gehäuseabschnitt angeordnet ist. Bevorzugt ist der Bremsbelag koaxial zu der Hauptachse und/oder konzentrisch zu dem ersten Bremspartner, insbesondere zu dem Bremsscheibenelement angeordnet.

Optional ergänzend umfasst der zweite Bremspartner einen Bremsbelagträger. Der Bremsbelagträger kann in der Radfelge bzw. in dem Gehäuseabschnitt integriert sein oder durch diese/n gebildet sein. Vorzugsweise ist der Bremsbelag auf dem Bremsbelagträger angeordnet, insbesondere trägt der Bremsbelagträger den Bremsbelag.

Beispielsweise wird die Bremsfläche des Bremsscheibenelements in die axiale Richtung an den Bremsbelag angepresst, um die Bremskraft zu erzeugen. Vorzugsweise reiben die Bremsfläche und der Bremsbelag aufgrund der Rotation des Rades und/oder des Bremsbelags aneinander. Insbesondere wird die Bremskraft von dem bevorzugt stationären und/oder rotationsfesten Bremsscheibenelement auf den bevorzugt mit der Radfelge rotierenden Bremsbelag und somit auf das Rad übertragen. Vorzugsweise bildet die Kühleinrichtung in der konzentrischen Anordnung zu dem Bremsbelag und/oder zu der Radfelge und/oder zu der Radachse eine Sichtseite des Rads. Vorteilhaft ist, dass die Kühleinrichtung durch die eingebrachten Öffnungen und/oder durch die Kühlrippen optional mit den zwischenliegenden Öffnungen dynamisch und somit optisch ansprechend gestaltet werden kann. Vorteilhaft ist weiterhin, dass eine Blende, die auf einer anderen Sichtseite des Rads anordbar und/oder angeordnet ist, an das Design der Kühleinrichtung angepasst werden kann und/oder mit dieser übereinstimmen kann, sodass ein einheitliches Erscheinungsbild des Rads auf beiden Sichtseiten erreicht werden kann.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug mit der Bremsvorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach dem Anspruch 10. Vorzugsweise weist das Fahrzeug mindestens ein Rad auf. Bevorzugt ist das Fahrzeug nach der bisherigen Beschreibung ausgebildet.

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 einer

Bremsvorrichtung;

Figur 2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Bremseinheit der

Bremsvorrichtung aus der Figur 1 ;

Figur 3a eine perspektivische Seitenansicht eines Bremsscheibenelements der

Bremseinheit;

Figur 3b eine axiale Draufsicht auf das Bremsscheibenelement;

Figur 4 eine perspektivische Draufsicht auf ein Gehäuse der Bremseinheit;

Figur 5a eine perspektivische Draufsicht auf eine Sichtseite der Bremseinheit, wobei die Bremseinheit Kühleinrichtung umfasst; Figur 5b ein perspektivischer Querschnitt durch die Bremseinheit aus der Figur

5a;

Figur 5c ein perspektivischer Schnitt durch die Bremseinheit mit der

Kühleinrichtung im Detail;

Figur 6 eine perspektivische Draufsicht auf ein erstes Bauteil der

Kühleinrichtung.

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. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Fahrzeug 1 auch als ein Elektrofahrrad, insbesondere als ein E-Bike oder Pedelec, ausgebildet sein.

Das Fahrzeug 1 weist ein Radmodul 2 mit einem Rad 3 auf, welches ein Vorderrad des Fahrzeugs 1 bildet. Das Radmodul 2 dient zum elektrischen Antrieb des Fahrzeugs 1. Zudem weist das Fahrzeug 1 ein antriebsloses Hinterrad 4 auf, welches an einem Fahrzeugrahmen 5 des Fahrzeugs 1 drehbar gelagert ist.

Das Rad 3 weist eine Radfelge 8 und einen Reifen 9 auf, wobei der Reifen 9 auf der Radfelge 8 angeordnet ist. Die Radfelge 8 ist insbesondere eine Stahl-, Alu- oder Kunststofffelge.

Beispielsweise ist der Reifen 9 als ein mit Luft befüllter Gummireifen ausgebildet.

Das Radmodul 2 weist eine Radgabel 6 auf. Die Radgabel 6 ist im Wesentlichen u-förmig ausgebildet und umgreift das Rad 3 hälftig. Die Radgabel 6 ist über einen Lenker 7 des Fahrzeugs schwenkbeweglich mit dem Rahmen 5 verbunden. Dadurch kann das Radmodul 2 zur Lenkung des Fahrzeugs 1 über den Lenker 7 verschwenkt werden.

Das Radmodul 2 weist eine Radachse 10 auf, welche eine Hauptachse H definiert. Das Rad 3 ist mit seiner Rotationsachse koaxial zu der Radachse 10 angeordnet. Die Radachse 10 ist an der Radgabel 6 form- und/oder kraftschlüssig festgelegt. Insbesondere ist die Radachse 10 von der Radgabel 6 getragen. Die Radfelge 8 ist rotierbar auf der Radachse 10 gelagert. Zum Antrieb des Rades 3 weist das Radmodul 2 eine Antriebsvorrichtung 11, z.B. einen Elektromotor, auf. Die Antriebsvorrichtung 11 ist als ein Direktantrieb und/oder Radnabenantrieb ausgebildet. Sie weist einen drehtest mit der Radachse 10 verbundenen Stator und einen Rotor auf, welcher um die Radachse 10 rotiert. Die Antriebsvorrichtung 11 umfasst ein Motorgehäuse mit einem Gehäuseabschnitt, welche eine Rotorhülse für den Rotor bildet. Der Rotor ist in dem Gehäuseabschnitt aufgenommen und drehtest mit diesem verbunden. Der Gehäuseabschnitt bildet oder umfasst die Radfelge 8. Somit rotieren die Radfelge 8 und der Reifen 9 gemeinsam mit dem Rotor um die Radachse 10 und/oder um die Hauptachse H.

Das Radmodul 2 weist eine Bremsvorrichtung 12 auf, welche zur Übertragung eines Bremsmoments auf das Rad 3 dient. Die Bremsvorrichtung 12 ist als eine Reibbremse ausgebildet, wobei sie mit der Radfelge 8 wirkverbunden ist. Die Bremsvorrichtung 12 weist eine Bremseinheit 13 auf, welche auf einer Seite der Radfelge 8 angeordnet ist und einen gabelfesten Teil der Bremsvorrichtung 12 bildet.

Die Figur 2 zeigt einen axialen Längsschnitt durch die Bremseinheit 13. Diese weist ein Gehäuse 16 auf, wobei das Gehäuse 16 koaxial zu der Hauptachse H angeordnet ist. Das Gehäuse 16 weist eine Durchgangsöffnung 17 für die Radachse 10 auf. Die Bremseinheit 13 umfasst eine Hydraulikeinrichtung 21 zur Erzeugung einer hydraulischen Kraft. Die Hydraulikeinrichtung 21 weist einen Anschluss 18 auf, über den sie mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt werden kann. Der Anschluss 18 ist mit einem Ringraum 19 als Druckraum strömungstechnisch verbunden, wobei der Ringraum 19 einen Zylinder der Hydraulikeinrichtung 21 bildet. Der Ringraum 19 ist koaxial zu der Hauptachse H angeordnet. In dem Ringraum 19 sind ein Hydraulikfluid und ein Ringkolben 20 angeordnet. Der Ringkolben 20 kann in dem Ringraum 19 als Zylinder eine axiale Hubbewegung B in eine axiale Richtung AR und eine axiale Rückhubbewegung R in eine axiale Gegenrichtung GR ausführen.

In der Figur 4 ist das Gehäuse 16 in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt. Das Gehäuse 16 ist im Wesentlichen dreieckig ausgebildet. Die Hydraulikeinrichtung 21 ist in dem Gehäuse 16 integriert, wobei der Ringraum 19 in dem Gehäuse 16 ausgeformt ist und der Anschluss 18 einen integralen Bestandteil des Gehäuses 16 bildet. Gemäß der Figur 2 umfasst die Bremseinheit 13 einen ersten stationären und/oder rotationsfesten Bremspartner 30. Der erste Bremspartner 30 ist koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse H angeordnet. Die Bremsvorrichtung 12 (Figur 1) weist einen die Hauptachse H umlaufenden zweiten Bremspartner 31 auf, welcher rotierbar und/oder rotierend ausgebildet ist. Der zweite Bremspartner 31 umfasst einen Bremsbelag, welcher drehfest mit der Radfelge 8 verbunden ist, insbesondere ist der Bremsbelag mit der Radfelge 8 verschraubt oder vernietet. Somit wird der Bremsbelag im Fährbetrieb durch die Radfelge 8 mitgenommen, wobei beide um die Hauptachse H rotieren.

Der erste Bremspartner 30 umfasst ein Bremsscheibenelement 15. Der Bremsbelag des zweiten Bremspartners 31 und das Bremsscheibenelement 15 sind in Bezug auf die Hauptachse H koaxial zueinander angeordnet. Das Bremsscheibenelement 30 ist in den Figuren 3a, 3b in einer perspektivischen Seitenansicht und in einer axialen Draufsicht gezeigt. Es weist eine kreisrunde Außenkontur auf und ist aus einem Stahlblech gebildet. Das Bremsscheibenelement 15 ist als eine tellerförmige Stahlblechscheibe mit einem zentralen Bereich 22 und einem Randbereich 23 ausgebildet. Das Gehäuse 16 ist gemäß der Figur 2 in dem zentralen Bereich 22 angeordnet. In dem zentralen Bereich ist ein Durchbruch 26 für die Hydraulikeinrichtung 21 eingebracht.

Wie aus der Figur 2 zu entnehmen, ist das Bremsscheibenelement 15 mit der Hydraulikeinrichtung 21 wirkverbunden. Das Bremsscheibenelement 15 ist unmittelbar, z.B. kraft- und/oder formschlüssig, mit dem Ringkolben 20 verbunden. Insbesondere kontaktiert der Ringkolben 20 das Bremsscheibenelement 15, wobei er auf diesem in der axialen Richtung AR aufliegt. Der Ringkolben 20 überträgt die hydraulische Kraft unmittelbar auf das Bremsscheibenelement 15 und bewegt dieses relativ zu dem Gehäuse 16 in der axialen Richtung AR, um es von einer Grundstellung in eine Bremsstellung zu überführen. In der Bremsstellung liegt das Bremsscheibenelement 15 mit einer in die axiale Richtung AR in dem Randbereich 23 angeordneten gerichteten Bremsfläche 24 reibschlüssig an dem zweiten Bremspartner 31, insbesondere an dem Bremsbelag, an. Dadurch kann eine Bremskraft zum Abbremsen des Rads 3 erzeugt werden.

Das Bremsscheibenelement 15 ist von dem Gehäuse 16 beweglich gehalten, wobei es bei der Bewegung in die axiale Richtung AR gestützt und/oder geführt ist. Das Gehäuse 16 weist mindestens eine, z.B. drei Abstützeinrichtungen 35, auf, welche einen integralen Bestanteil des Gehäuses 16 bilden. Die Abstützeinrichtungen 35 sind als zylinderförmige Stifte ausgebildet, welche in der axialen Richtung AR von dem Gehäuse 16 abragen.

Das Bremsscheibenelement 15 weist mindestens ein, z.B. drei Löcher 25 auf, durch die die Abstützeinrichtungen 35 hindurchgesteckt sind. Die Bremseinheit 13 weist mindestens eine, z.B. drei Hülsen 36, auf, welche auf den Abstützeinrichtungen 35 form- und/oder reibschlüssig angeordnet sind. Die Hülsen 36 sind aus einem elastischen Material mit wärmeisolierenden Eigenschaften gebildet. Das Bremsscheibenelement 15 ist entlang der Abstützeinrichtungen 35 in der axialen Richtung AR relativ zu dem Gehäuse 16 bewegbar, wobei die Hülsen 36 Führungsflächen für das Bremsscheibenelement 15 bei der axialen Bewegung bilden.

Aufgrund der Rotation des zweiten Bremspartners 31 (Figur 1) werden in der Bremsstellung Drehmomente um die Hauptachse H in das Bremsscheibenelement 15 eingeleitet. Diese können über die Abstützeinrichtungen 35 auf das Gehäuse 16 abgeleitet werden.

Es ist eine Überlegung der Erfindung, eine in der Bremsstellung durch die Reibung erzeugte Bremswärme von wärmeempfindlichen Elementen der Bremseinheit 13, z.B. von der Hydraulikeinrichtung 21 , abzuhalten. Die wärmeisolierend ausgebildeten Hülsen 36 dienen z.B. dazu, einen Wärmeleitpfad von dem Bremsscheibenelement 15 zu dem Gehäuse 16 zu unterbrechen. Weiterhin ist es im Rahmen der Überlegung vorgesehen, das Bremsscheibenelement 15 durch Umgebungsluft und/oder Konvektion zu kühlen. Dadurch soll eine Überhitzung und daraus resultierende Beschädigungen der wärmeempfindlichen Komponenten vermieden oder verhindert werden.

In den Figuren 5a bis 5c ist die Bremseinheit 13 in einer perspektivischen Draufsicht und in zwei verschiedenen Schnittansichten gezeigt. Die Bremseinheit 13 umfasst eine Kühleinrichtung 14 zur Kühlung des Bremsscheibenelements 15 durch Zufuhr und Austausch von Umgebungsluft und/oder durch Konvektion. Die Kühleinrichtung 14 ist aus einer Aluminiumlegierung gebildet und weist eine Vielzahl an Kühlrippen 29 mit zwischenliegenden Öffnungen auf. Die Kühleinrichtung 14 ist kreisrund ausgebildet und koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptachse H angeordnet. Die Kühleinrichtung 14 ist an dem Bremsscheibenelement 15 angeordnet und form- und/oder kraftschlüssig mit diesem verbunden. Somit ist die Kühleinrichtung 14 gemeinsam mit dem Bremsscheibenelement 15 in die axiale Richtung AR bewegbar. Insbesondere bildet die Kühleinrichtung 14 einen Bestandteil des ersten Bremspartners 30.

Die Kühleinrichtung 14 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes Bauteil 32 und ein zweites Bauteil 33 auf. Das erste Bauteil 32 ist als ein Kranz 34 ausgebildet, welcher in der Figur 6 in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt ist. Der Kranz 34 ist ein Extrudat aus Aluminium. Er weist eine Durchbrechung für den Anschluss 18 der Hydraulikeinrichtung 21 auf. Der Kranz 34 ist dazu ausgebildet, passgenau auf den Randbereich 23 des Bremsscheibenelements 15 aufgesetzt und/oder angeordnet zu werden. Mittels der Kühlrippen 29 und den dazwischenliegenden Öffnungen kann der Randbereich 23 des Bremsscheibenelements 15 durch Konvektion und/oder Abgabe der Bremswärme an die Umgebungsluft gekühlt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da in dem Randbereich 23 die Bremsfläche 24 angeordnet ist, welche reibschlüssig an dem zweiten Bremspartner 31 anliegt.

Der Kranz 34 umfasst zahlreiche Kühlrippen 29 mit zwischenliegenden Öffnungen, durch die die Umgebungsluft zur Kühlung des Bremsscheibenelements 15 strömen kann. Die Kühlrippen 29 erstrecken sich bezogen auf die Hauptachse H strahlenförmig in die radiale Richtung. Die Kühlrippen 29 weisen optional mindestens eine Krümmung und/oder einen Krümmungsverlauf auf. Alternativ oder ergänzend verlaufen sie dynamisch zu einem Außenumfang des Kranzes 34.

Gemäß den Figuren 5a bis 5c ist der Kranz 34 in dem Randbereich 23 des Bremsscheibenelements 15 passgenau angeordnet, wobei er mit einer Randkante des Bremsscheibenelements 15 abschließt. Der Kranz 34 weist mehrere, z.B. fünf Befestigungsöffnungen 38 auf, durch die als Niete ausgebildete Befestigungselemente 37 hindurchgeführt sind, um den Kranz 34 in dem Randbereich 23 zu vernieten.

In dem Randbereich 23 sind mehrere, z.B. fünf, Befestigungsschnittstellen 39 für die Befestigungselemente 37 eingebracht, wobei die Befestigungsschnittstellen 39 als Öffnungen, insbesondere Löcher, ausgebildet sind. Jede Öffnung weist randseitig eine Senkung 40 auf. Die Niete als die Befestigungselemente 37 ragen durch die Öffnungen hindurch, wobei Nietköpfe der Niete in den Senkungen 40 aufgenommen sind. Dadurch wird verhindert, dass die Niete mit ihren Nietköpfen von der Bremsfläche 24 des Bremsscheibenelements 15 vorstehen und in der Bremsstellung den Bremsbelag des zweiten Bremspartners 31 kontaktieren.

Die mehrfache, z.B. fünffache, Befestigung der Kühleinrichtung 14, insbesondere des Kranzes 34 in dem Randbereich 23 gewährleistet in vorteilhafter Weise einen fest verbundenen Sitz des Kranzes 34 auf dem Randbereich 23, sodass der Kranz 34 im Fährbetrieb des Fahrzeugs nicht abheben und die Bremswärme sicher auf die Kühleinrichtung 14 übertragen und abgeleitet werden kann.

Das zweite Bauteil 33 der Kühleinrichtung 14 ist als eine Ringscheibe 41 aus Aluminium mit einer Aussparung für den Anschluss 18 der Hydraulikeinrichtung 21 ausgebildet. Die Ringscheibe 41 weist ebenfalls zahlreiche Kühlrippen 29 mit dazwischenliegenden Öffnungen zum Durchlass und Austausch der Umgebungsluft auf. Die Ringscheibe 41 ist in der axialen Gegenrichtung GR konzentrisch und/oder koaxial auf dem Kranz 34 angeordnet. Optional weist die Ringscheibe 41 einen gekrümmten Außenbereich auf, mit dem er den Kranz 34 umgreift.

Die Ringscheibe 41 bedeckt den Kranz 34 und das zentral angeordnete Gehäuse 16 zumindest abschnittsweise. Bevorzugt verblendet die Ringscheibe 41 den Kranz 34 und das Gehäuse 16 vollständig, sodass sie eine Sichtseite der Bremseinheit 13 bildet. Die Ringscheibe 41 kann eine sichtseitig angeordnete und optisch ansprechende rotationsfeste Blende bilden, welche den Anschein erwecken kann, dass es sich um eine Radfelge handelt.

Gemäß den Figuren 5a bis 5c weist die Ringscheibe 41 korrespondierende weitere Befestigungsschnittstellen auf, welche als weitere Öffnungen ausgebildet sind. Mittels der Befestigungselemente 37, welche durch die weiteren Befestigungsschnittstellen gesteckt sind, insbesondere genietet sind, ist die Ringscheibe 41 an dem Kranz 34 und an dem Bremsscheibenelement 15 form- und/oder kraftschlüssig befestigt.

Die Kühlrippen 29 des Kranzes 34 und der Ringscheibe 41 weisen einen übereinstimmenden Verlauf auf und sind deckungsgleich angeordnet, sodass die Umgebungsluft ungehindert durch die dazwischenliegenden Öffnungen strömen kann. Die Kühlrippen 29 und die dazwischenliegenden Öffnungen der Ringscheibe 41, welche in dem zentralen Bereich 22 des Bremsscheibenelements 15 angeordnet sind, ermöglichen in entsprechender Weise die Kühlung des Gehäuses 16 durch Luftaustausch und/oder Konvektion.

Zur Rückstellung des Bremsscheibenelements 15 von der Bremsstellung in die Grundstellung durch eine Bewegung in die axiale Gegenrichtung GR weist die Bremseinheit 13 mindestens eine, insbesondere drei zum Beispiel als Druckfedern 27 ausgebildete Rückstelleinrichtungen 28 auf.

Das Gehäuse 16 weist gemäß der Figuren 4 und 5b mindestens eine, z.B. drei Halteeinrichtungen 42 auf, welche als Hohlzylinder ausgebildet sind und in die axiale Gegenrichtung AR von dem Gehäuse 16 abstehen. Die Halteeinrichtungen 42 bilden einen integralen Bestandteil des Gehäuses 16. Die Druckfedern 27 sitzen auf den Halteeinrichtungen 42, wobei sie sich in der axialen Richtung AR an dem Gehäuse 16 abstützen und in der axialen Gegenrichtung AR an der Ringscheibe 41 der Kühleinrichtung 14 abstützen. Bei der Bewegung in die axiale Richtung AR werden die Druckfedern 27 durch die Ringscheibe 41 komprimiert. Durch die Federkraft der Druckfedern 27 werden das Bremsscheibenelement 15 und die daran befestigte Kühleinrichtung 14 von der Bremsstellung zurück in die Grundstellung gestellt, wenn der durch den Ringkolben 20 ausgeübte hydraulische Druck nachlässt.

Bezugszeichenliste

Fahrzeug

Radmodul

Rad

Hinterrad

Fahrzeugrahmen

Radgabel

Lenker

Radfelge

Reifen

Radachse

Antriebsvorrichtung

Bremsvorrichtung

Bremseinheit

Kühleinrichtung

Bremsscheibenelement

Gehäuse

Durchgangsöffnung

Anschluss

Ringraum

Ringkolben

Hydraulikeinrichtung zentraler Bereich

Randbereich

Bremsfläche

Löcher

Durchbruch

Druckfeder

Rückstelleinrichtung 29 Kühlrippen

30 erster Bremspartner

31 zweiter Bremspartner

32 erstes Bauteil

33 zweites Bauteil

34 Kranz

35 Abstützeinrichtung

36 Hülse

37 Befestigungselement

38 Befestigungsöffnung

39 Befestigungsschnittstelle

40 Senkung

41 Ringscheibe

42 Halteabschnitt

AR axiale Richtung

B Hubbewegung

GR axiale Gegenrichtung

H Hauptachse

R Rückhubbewegung