DE102013021084B3 - Electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor - Google Patents
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- F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
- F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
- F16D55/28—Brakes with only one rotating disc
-
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- F16D2121/18—Electric or magnetic
- F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
- F16D2121/22—Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake
Abstract
Elektromagnetisch betätigbare Bremse mit Ankerscheibe und Elektromotor, wobei die Ankerscheibe ein Aufnahmeteil und ein weiteres Teil aufweist, wobei das weitere Teil aus einem Material höherer elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist als das Aufnahmeteil.Electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor, wherein the armature disc has a receiving part and a further part, wherein the further part is made of a material of higher electrical conductivity than the receiving part.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Bremse mit Ankerscheibe und Elektromotor.The invention relates to an electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor.
Es ist allgemein bekannt, dass bei elektromagnetisch betätigbaren Bremsen eine Ankerscheibe von einem Elektromagneten bei dessen Bestromung gegen die Kraft von Federelementen angezogen wird.It is well known that in electromagnetically actuated brakes an armature disc is attracted by an electromagnet when energized against the force of spring elements.
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Geräuschemission einer Bremse zu reduzieren.The invention is therefore based on the object to reduce the noise emission of a brake.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Bremse nach den in Anspruch 1 und bei dem Motor nach den in Anspruch 13 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the brake according to
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der elektromagnetisch betätigbaren Bremse mit Ankerscheibe und Spulenwicklung sind, dass die Ankerscheibe ein Aufnahmeteil aufweist, in welchem ein Blechpaket auf ihrer der Spulenwicklung zugewandten Seite aufgenommen ist, wobei eines der Einzelbleche des Blechpakets als weiteres Teil aus Kupfer gefertigt ist und auf der der Spulenwicklung zugewandten Seite des Blechpakets angeordnet ist und die sonstigen Einzelbleche des Blechpakets aus Stahl gefertigt sind,
so dass das weitere Teil aus einem Material höherer elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist als das Aufnahmeteil,
wobei das weitere Teil als Lochscheibe gefertigt ist.Important features of the invention in the electromagnetically actuated brake with armature disc and coil winding are that the armature disc has a receiving part in which a laminated core is accommodated on its side facing the coil winding, wherein one of the individual sheets of the laminated core is made as a further part of copper and on the coil winding side facing the laminated core is arranged and the other individual sheets of the laminated core are made of steel,
so that the further part is made of a material of higher electrical conductivity than the receiving part,
wherein the further part is made as a perforated disc.
Von Vorteil ist dabei, dass durch die mittels Induktion eines Wirbelstroms in dem weiteren Teil bewirkte, der Ursache entgegenwirkende Kraft die Bewegung der Ankerscheibe gedämpft wird und somit das Aufschlagsgeräusch reduziert wird. Denn das beim Aufschlag der Ankerscheibe auf den Elektromagneten, insbesondere den Spulenkern des Elektromagneten, entstehende Geräusch wird reduziert, indem die Aufschlagsgeschwindigkeit reduziert wird.The advantage here is that caused by the induction of an eddy current in the other part, the cause counteracting force, the movement of the armature disk is damped and thus the impact noise is reduced. Because the noise resulting from the impact of the armature disk on the electromagnet, in particular the coil core of the electromagnet, is reduced by the impact speed is reduced.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Teil auf der dem Elektromagneten zugewandten Seite des Aufnahmeteils angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein starker Wirbelstrom erzeugbar ist, weil dort das von der Spulenwicklung erzeugte magnetische Feld eine große Feldstärke aufweist.In an advantageous embodiment, the further part is arranged on the electromagnet side facing the receiving part. The advantage here is that a strong eddy current can be generated because there the magnetic field generated by the coil winding has a large field strength.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Teil als Lochscheibe gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass ein ringförmiger Strom ausbildbar ist, dessen Ringachse der Mittelachse der Ankerscheibe, also der Scheibenachse, gleicht.In an advantageous embodiment, the further part is made as a perforated disc. The advantage here is that an annular current can be formed, the ring axis of the central axis of the armature disc, ie the disc axis is equal.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Teil als Stanz-Biegeteil gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist. Somit ist ein Blech, beispielsweise ein Kupferblech, in einfacher Weise bearbeitbar.In an advantageous embodiment, the further part is made as a stamped and bent part. The advantage here is that a simple production is possible. Thus, a sheet, such as a copper sheet, machinable in a simple manner.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das weitere Teil aus Kupfer oder einem kupferhaltigen Material gefertigt und das Aufnahmeteil aus einem Stahl oder aus Aluminium. Von Vorteil ist dabei, dass das weitere Teil als sehr guter elektrischer Leiter ausführbar ist. Der restliche Aufnahmeteil der Ankerscheibe ist aber aus einem kostengünstigeren, elektrisch schlechter leitfähigen Material ausführbar.In an advantageous embodiment, the further part is made of copper or a copper-containing material and the receiving part of a steel or aluminum. The advantage here is that the other part is executable as a very good electrical conductor. However, the remaining receiving part of the armature disk is executable from a less expensive, electrically poorly conductive material.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen weiterem Teil und Aufnahmeteil ein Blechpaket angeordnet, insbesondere wobei das Blechpaket aus einem Stapel von Blechteilen, insbesondere Lochscheiben, gefertigt ist, deren Stapelrichtung parallel zur Wellenachse ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass verringerte Verluste bewirkt sind.In an advantageous embodiment, a laminated core is arranged between further part and receiving part, in particular wherein the laminated core is made of a stack of sheet metal parts, in particular perforated discs, whose stacking direction is aligned parallel to the shaft axis. The advantage here is that reduced losses are effected.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt das weitere Teil in axialer Richtung einen Bereich, welcher die Wandstärke des weiteren Teils übertrifft,
insbesondere wobei die Wandstärke des weiteren Teils überall im Wesentlichen konstant ist. Von Vorteil ist dabei, dass trotz dünner Wandstärke mittels Knicken oder Sickenbildung eine viel größerer axialer Bereich überdeckbar ist.In an advantageous embodiment, the further part covers in the axial direction an area which exceeds the wall thickness of the further part,
in particular, wherein the wall thickness of the further part is substantially constant everywhere. The advantage here is that despite thin wall thickness by means of kinking or beading a much larger axial area is covered.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überdeckt der vom weiteren Teil radial überdeckte Bereich den von der Spulenwicklung überdeckten radialen Bereich oder überlappt zumindest mit ihm. Von Vorteil ist dabei, dass die Feldlinien zur Wirbelstromerzeugung möglichst effektiv genutzt werden, insbesondere also mit geringem Materialaufwand.In an advantageous embodiment of the overlaps of the other part radially overlapped Area covered by the coil winding radial area or overlaps at least with him. The advantage here is that the field lines for eddy current generation are used as effectively as possible, especially with low material costs.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das weitere Teil eine ringförmige Erhebung auf, insbesondere am weiteren Teil eine ringförmige Erhebung, insbesondere eine ringförmige, axial ausgeprägte und/oder hervorragende Erhebung, ausgeformt ist,
insbesondere wobei die ringförmige Erhebung eine Sicke ist,
insbesondere wobei die ringförmige Erhebung konzentrisch zur Ankerscheibe und/oder Lochscheibe ausgerichtet ist, insbesondere die Ringachse die Scheibenachse ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit einfacher Herstellungsart und wenig Materialaufwand Wirbelstrom effektiv erzeugbar ist, wobei der Wirbelstrom der Ursache, also dem sich ändernden Magnetfeld entgegenwirkt und somit die Bewegung der Ankerscheibe abbremst.In an advantageous embodiment, the further part has an annular elevation, in particular on the further part an annular elevation, in particular an annular, axially pronounced and / or protruding elevation, is formed,
in particular, wherein the annular protrusion is a bead,
in particular, wherein the annular elevation is aligned concentrically to the armature disk and / or perforated disk, in particular the ring axis is the disk axis. The advantage here is that eddy current can be effectively generated with a simple production method and low material costs, the eddy current counteracts the cause, that is, the changing magnetic field and thus slows down the movement of the armature disk.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung übertrifft der vom weiteren Teil überdeckte axiale Bereich die Wandstärke des weiteren Teils,
insbesondere wobei das weitere Teil, insbesondere das als Blechteil und/oder Lochscheibe ausgebildete weitere Teil, überall dieselbe Wandstärke aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass mit wenig Materialaufwand ein starker abbremsender Effekt erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the axial area covered by the further part exceeds the wall thickness of the further part,
in particular wherein the further part, in particular the further part formed as a sheet metal part and / or perforated disc, has the same wall thickness everywhere. The advantage here is that with little material expenditure, a strong decelerating effect can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der radial von der ringförmigen Erhebung überdeckte Bereich innerhalb des von der Spulenwicklung radial überdeckten Bereichs angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass die Magnetfeldlinien der Spulenwicklung effektiv zur Wirbelstromerzeugung genutzt werden.In an advantageous embodiment, the area covered radially by the annular elevation is arranged within the area radially overlapped by the coil winding. The advantage here is that the magnetic field lines of the coil winding are effectively used for generating eddy current.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der von dem weiteren Teil überdeckte axiale Bereich mit dem von dem Spulenkern überdeckten axialen Bereich,
insbesondere wobei zwischen weiterem Teil und Spulenwicklung ein Luftspalt angeordnet ist, also das weitere Teil von der Spulenwicklung axial beabstandet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das weitere Teil zur Spulenwicklung in den Bereich der Ausnehmung des Spulenkerns hineintaucht und somit der Spulenwicklung sehr nahe kommt. Hierdurch ist eine besonders effektive Ausführung erreichbar.In an advantageous embodiment, the axial area covered by the further part overlaps with the axial area covered by the coil core,
in particular wherein between the further part and the coil winding, an air gap is arranged, that is, the further part is axially spaced from the coil winding. The advantage here is that the further part of the coil winding immersed in the region of the recess of the coil core and thus comes very close to the coil winding. As a result, a particularly effective design can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ankerscheibe ein Blechpaket auf, wobei eines der Einzelbleche des Blechpakets das weitere Teil ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass Verluste reduzierbar sind.In an advantageous embodiment, the armature disk on a laminated core, wherein one of the individual sheets of the laminated core, the other part is executed. The advantage here is that losses are reducible.
Wichtige Merkmale bei dem Elektromotor sind, dass er mit der vorgenannten Bremse ausführbar ist.Important features of the electric motor are that it is executable with the aforementioned brake.
Von Vorteil ist dabei, dass der Motor als Bremsmotor ausbildbar ist.The advantage here is that the engine is designed as a brake motor.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination options of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or the task posing by comparison with the prior art arise.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In der
N der
In der
In der
Wie in den Figuren gezeigt, weist die elektromagnetisch betätigbare Bremse eine Bremsspule auf, welche eine Spulenwicklung,
Dabei ist die Spulenwicklung
Der Spulenkern
Eine Welle ist drehbar gelagert in dem eine Bremsfläche aufweisenden Teil oder einem mit diesem fest verbundenen Teil.A shaft is rotatably mounted in the part having a braking surface or a part fixedly connected thereto.
Mit der Welle ist drehfest, aber axial, also in Wellenachsrichtung, verschiebbar ein Bremsbelagträger verbunden.With the shaft is non-rotatably, but axially, so in shaft axis, slidably connected to a brake pad carrier.
Eine Ankerscheibe ist drehfest, aber axial verschiebbar mit dem Spulenkern
Axial zwischen der Ankerscheibe und der Bremsfläche ist der Bremsbelagträger angeordnet, der beidseitig, also zur Ankerscheibe hin und zur Bremsfläche hin, einen jeweiligen Bremsbelag aufweist.Axially between the armature disk and the braking surface of the brake pad carrier is arranged, which has on both sides, ie toward the armature disk and the braking surface, a respective brake pad.
Wenn nun die Spulenwicklung
Bei Nichtbestromung drückt die von den Federelementen erzeugte Federkraft die Ankerscheibe axial zum Bremsbelagträger und diesen auf die Bremsfläche, wobei ein erster Bremsbelag in Reibkontakt mit der Ankerscheibe und ein zweiter Bremsbelag in Reibkontakt mit der Bremsfläche tritt Somit ist die Bremse eingefallen und bremst die Drehbewegung der Welle ab.In Nichtbestromung the spring force generated by the spring elements pushes the armature disc axially to the brake pad carrier and this on the braking surface, wherein a first brake pad in frictional contact with the armature disc and a second brake pad in frictional contact with the braking surface thus enters the brake and brakes the rotational movement of the shaft from.
Die Federelemente sind vorzugsweise am Spulenkern
Erfindungsgemäß weist die Ankerscheibe an ihrer der Spulenwicklung
Wie in
Wichtig ist dabei, dass die elektrische Leitfähigkeit der Lochscheibe
In
In
In
Zwar wird auch ein Wirbelstrom in der Aufnahmescheibe
Je dicker die Lochscheibe
Wie in
Vorzugsweise ist die Sicke
In
Auf diese Weise ist die Ankerscheibe beim Lüften der Bremse nach dem Abheben vom Bremsbelagträger abgebremst und der Aufschlag auf den Spulenkern
Die Lochscheibe
Die Lochscheibe (
Die erfindungsgemäß erreichte Dämpfung der Bewegung ist vorzugsweise proportional zur Geschwindigkeit.The damping of the movement achieved according to the invention is preferably proportional to the speed.
Dadurch wird nicht nur das Aufschlagsgeräusch des Aufschlags der Ankerscheibe auf den Spulenkern verringert sondern auch die Schockbelastung von auf der Welle anmontierten Baugruppen, wie beispielsweise ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage der Welle, insbesondere Rotorwelle.This not only reduces the impact noise of the impact of the armature disk on the spool core but also the shock load of mounted on the shaft assemblies, such as an angle sensor for detecting the angular position of the shaft, in particular rotor shaft.
Außerdem wird das durch die Restwelligkeit der die Spulenwicklung versorgenden Gleichspannung im gelüfteten Zustand der Bremse, also im bei Bestromung der Spulenwicklung, bewirkte Brummgeräusch reduziert.In addition, this is reduced by the residual ripple of the coil winding supplying DC voltage in the released state of the brake, so when energized the coil winding, caused hum noise.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel entfällt das Stahlblechpaket
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist keine Sicke eines Blechstücks mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke ausgeführt sondern das weitere Teil, also die Lochscheibe (
Vorzugsweise steht die Sicke beziehungsweise das Maximum an Wandstärke axial hervor, so dass die Lochscheibe im von der Spulenwicklung
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist das weitere Teil, also die Lochscheibe (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aufnahmescheibe der AnkerscheibePick-up disc of the anchor disc
- 22
- Blechpaket aus Stahlblech-Lochscheiben der AnkerscheibeSheet pack of sheet steel perforated discs of the armature disc
- 33
- Lochscheibe aus MetallPerforated disc made of metal
- 44
- Ausnehmung zur Durchführung von Verbindungselementen, wie Bolzen oder SchraubenRecess for the passage of fasteners, such as bolts or screws
- 2020
- SpulenkernPlunger
- 2121
- Spulenwicklung, vergossen mit VergussmasseCoil winding, potted with potting compound
- 4040
- Lochscheibe aus MetallPerforated disc made of metal
- 4141
- Aufnahmescheibe der AnkerscheibePick-up disc of the anchor disc
- 4242
- SickeBeading
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310021084 DE102013021084B3 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor |
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DE201310021084 DE102013021084B3 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013021084B3 true DE102013021084B3 (en) | 2015-05-07 |
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ID=52829956
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---|---|---|---|
DE201310021084 Active DE102013021084B3 (en) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Electromagnetically actuated brake with armature disc and electric motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013021084B3 (en) |
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- 2013-12-18 DE DE201310021084 patent/DE102013021084B3/en active Active
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R016 | Response to examination communication | ||
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