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Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung, insbesondere zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine.
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Es ist bereits eine Verstellvorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, mit einer Bremseinheit, die zumindest eine Bremsscheibe aufweist, und mit zumindest einem Elektromagneten zur Betätigung der Bremseinheit, der ein Joch und einen von der Bremsscheibe getrennt ausgebildeten Anker aufweist, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders zuverlässige Bremseinheit für eine Verstellvorrichtung, insbesondere zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine bereitzustellen. Sie wird durch eine Verstellvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Verstellvorrichtung, insbesondere zur Verstellung einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine, mit einer Bremseinheit, die zumindest eine Bremsscheibe aufweist, und mit zumindest einem Elektromagneten zur Betätigung der Bremseinheit, der ein Joch und einen von der Bremsscheibe getrennt ausgebildeten Anker aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe zumindest teilweise räumlich zwischen dem Joch und dem Anker des Elektromagneten angeordnet ist. Durch einen von der Bremsscheibe getrennt ausgebildeten Anker kann die Bremsscheibe besonders dünn ausgebildet werden, wodurch eine Trägheit der Bremsscheibe sowie eine Zeitkonstante des Stellers vermindert werden können. Dadurch, dass die Bremsscheibe räumlich zwischen dem Joch und dem Anker angeordnet ist, kann der Elektromagnet als ein Zugmagnet ausgebildet werden, der insbesondere im Vergleich zu einem Druckmagneten weniger Teile aufweist, wodurch eine besonders kompakte, kostengünstige und zuverlässige Bremseinheit bereitgestellt werden kann. Unter einer „Spule” eines Elektromagneten soll insbesondere ein Bauteil mit einem gewickelten elektrischen Leiter verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit von einem elektrischen Strom durchflossen zu werden und ein magnetisches Feld zu erzeugen. Unter einem „Joch” eines Elektromagneten soll insbesondere ein zumindest in einem Bereich von der Spule umgebener magnetischer Leiter verstanden werden, der gegenüber der Spule unbeweglich angeordnet ist und insbesondere dazu vorgesehen ist, das magnetische Feld der Spule zu führen. Unter einem „Anker” eines Elektromagneten soll insbesondere ein beweglich gelagerter magnetischer Leiter verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, von einer durch das magnetische Feld der Spule hervorgerufenen Kraft bewegt zu werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Anker und das Joch jeweils zumindest eine Reibfläche aufweisen, die jeweils dazu vorgesehen sind, zumindest in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit jeweils eine Kraft auf die Bremsscheibe auszuüben. Dadurch, dass sowohl das Joch als auch der Anker eine Kraft auf die Bremsscheibe ausüben, kann eine besonders wirkungsvolle Bremseinheit bereitgestellt werden. Unter einer „Reibfläche” soll insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit mit einer korrespondierenden Fläche der Bremsscheibe in Kontakt zu sein, wodurch eine Bremskraft erzeugt wird, die einer Drehbewegung der Bremsscheibe entgegenwirkt. Vorzugsweise weist die Reibfläche einen Bremsbelag auf, der dazu vorgesehen ist, die erzeugte Bremskraft zu erhöhen. Vorzugsweise sind die Reibfläche des Ankers und die Reibfläche des Jochs auf verschiedenen Seiten der Bremsscheibe und bezogen auf die Bremsscheibe spiegelbildlich und einander zugewandt angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Reibflächen zueinander deckungsgleich, d. h. sie weisen eine identische Form auf.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die von dem Joch und dem Anker auf die Bremsscheibe ausgeübten Kräfte einander entgegengesetzt gerichtet sind. Dadurch können axiale Kräfte auf die Bremsscheibe vermieden werden. Effekte von Toleranzen, Wärmeausdehnung und auftretendem Verschleiß können kompensiert und eine Dauerhaltbarkeit der Bremseinheit kann erhöht werden. Darunter, dass die auf die Bremsscheibe ausgeübten Kräfte „einander entgegengesetzt gerichtet” sind, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass sie in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit an zwei sich direkt gegenüberliegenden Flächen der Bremsscheibe angreifen und antiparallel zueinander ausgerichtet sind. Vorzugsweise ist die Bremsscheibe axial beweglich gelagert, wodurch die Kraft des Jochs als eine Gegenkraft zur Kraft des Ankers wirkt, d. h. die Kraft des Jochs und die Kraft des Ankers weisen einen gleichen Betrag auf.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Joch und der Anker auf gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet sind. Dadurch ist ein Restspalt zwischen dem Joch und dem Anker für einen Ausgleich von Toleranzen und Verschleiß entbehrlich und das Joch, die Bremsscheibe und der Anker sind in einem Arbeitspunkt des Elektromagneten miteinander in Kontakt, wodurch ein Wirkungsgrad der Bremse erhöht wird. Darunter, dass das Joch und der Anker auf „gegenüberliegenden Seiten” der Bremsscheibe angeordnet sind, soll insbesondere verstanden werden, dass sie sich in Bezug auf die Bremsscheibe in axialer Richtung gegenüberliegen, den gleichen radialen Abstand von der Achse der Bremsscheibe aufweisen, und ein Radius von der Achse zu dem Joch parallel zu einem Radius von der Achse zu dem Anker angeordnet ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe zumindest eine kreisringförmige Reibfläche aufweist, die zumindest in einem Aktivierungszustand des Elektromagneten zumindest in einem Abschnitt zumindest im Wesentlichen geradlinig von einem magnetischen Fluss durchdrungen wird. Dadurch kann die Bremsscheibe besonders leicht ausgebildet werden, denn die Bremsscheibe muss nicht die Funktion eines magnetischen Ankers erfüllen, wodurch eine Trägheit der Bremsscheibe verringert und eine Zeitkonstante beim Verstellern der Nockenwelle reduziert werden kann. Ferner kann erreicht werden, dass ein von dem Elektromagneten erzeugter Fluss mindestens vier Mal eine Reibfläche der Bremsscheibe durchflutet. Dadurch kann eine Bremseinheit mit einem besonders hohen Kraftniveau bei einer geringen Größe bereitgestellt werden, die besonders vorteilhaft regelbar ist. Darunter, dass die Bremsscheibe „geradlinig von einem magnetischen Fluss” durchdrungen wird, soll insbesondere verstanden werden, dass das Joch und der Anker in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit einen magnetischen Kreis aufweisen, d. h. dass ein magnetischer Fluss durch einen Querschnitt des Ankers zumindest im Wesentlichen gleich einem magnetischen Fluss durch einen Querschnitt des Jochs ist. Verzugsweise beträgt eine radiale Komponente des magnetischen Flusses in der Bremsscheibe weniger als 10% einer axialen Komponente des magnetischen Flusses und besonders vorteilhaft weniger als 5% der axialen Komponente des magnetischen Flusses. Die Richtungsbezeichnungen „radial”, „axial”, „in Umfangsrichtung” sollen als bezogen auf eine Drehachse der Bremsscheibe verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe zumindest im Bereich der Reibfläche aus einem ferromagnetisch weichen Material ausgebildet ist. Dadurch kann ein magnetischer Widerstand der Bremsscheibe verkleinert und ein hoher Wirkungsgrad der Bremseinheit erreicht werden. Außerdem kann ein dauernde Magnetisierung der Bremsscheibe und damit ein undefiniertes Restbremsmoment in einem nicht aktiven Zustand der Bremseinheit vermieden werden. Unter einem „ferromagnetischen Material” soll insbesondere ein Material verstanden werden, das eine hohe magnetische Leitfähigkeit aufweist. Vorzugsweise weist das Material eine magnetische Permeabilität größer 10000 auf, besonders vorteilhaft weist das Material eine magnetische Permeabilität größer 100000 auf. Unter einem „ferromagnetisch weichen Material” soll insbesondere ein Material verstanden werden, das eine geringe Restmagnetisierung und somit eine geringe Koerzitivfeldstärke aufweist. Vorzugsweise beträgt die Koerzitivfeldstärke weniger als 2 A/m, besonders vorteilhaft weniger als 1 A/m.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe zumindest eine zweite Reibfläche und einen die Reibflächen räumlich trennenden Isolationsbereich aufweist, der aus einem magnetisch nichtleitenden Material ausgebildet ist. Dadurch kann eine radiale Komponente des magnetischen Flusses in der Bremsscheibe und damit eine einseitige Kraft zwischen dem Joch und der Bremsscheibe vermindert werden. Unter einem Isolationsbereich soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein kreisringförmiger Bereich verstanden werden, der in radialer Richtung zwischen zwei kreisringförmigen Reibflachen der Bremsscheibe angeordnet ist. Unter einem „magnetisch nichtleitenden Material” soll ein diamagnetisches oder paramagnetisches Material, beispielsweise austenitischer Edelstahl oder Aluminium, verstanden werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe in dem Isolationsbereich zumindest eine Speiche aufweist. Dadurch kann eine besonders leichte Bremsscheibe bereitgestellt werden und eine radiale Komponente des magnetischen Flusses kann vermindert werden. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Bremsscheibe in dem Isolationsbereich geschlossen und besonders dünn ausgebildet ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anker zwei Ankerschuhe und einen magnetischen Isolationsbereich auf, der die Ankerschuhe voneinander trennt. Dadurch kann ein besonders wirkungsvoller magnetischer Kreis erhalten werden und ein besonders hohes Kraftniveau der Bremseinheit erreicht werden. Unter „trennen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Isolationsbereich räumlich zwischen den Ankerschuhen angeordnet ist und lufterfüllt oder aus einem magnetisch nichtleitenden Material ausgebildet ist, wodurch er einem magnetischen Fluss zwischen den Ankerschuhen einen großen Widerstand entgegensetzt. Vorzugsweise ist der Isolationsbereich in radialer Richtung zwischen den Ankerschuhen angeordnet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verstellvorrichtung ein Flussleitelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Isolationsbereich des Ankers magnetisch zu überbrücken. Dadurch kann der magnetische Kreis besonders vorteilhalft geführt werden und eine besonders effiziente Bremseinheit bereitgestellt werden. Unter magnetisch „überbrücken” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Flussleitelement dazu vorgesehen ist, einen magnetischen Fluss nach einem Austritt aus einem ersten der Ankerschuhe und vor einem Eintritt in einen zweiten der Ankerschuhe zu führen und oder zu bündeln. Vorzugsweise weisen das Flussleitelement und der Isolationsbereich einen gleichen Abstand von der Drehachse der Bremsscheibe auf. Vorzugsweise sind der Anker und das Flussleitelement auf gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe angeordnet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Joch des Elektromagneten zumindest zwei Schenkel auf, zwischen denen das Flussleitelement angeordnet ist. Dadurch kann der magnetische Kreis besonders kompakt ausgebildet werden und eine besonders kompakte Bremseinheit bereitgestellt werden. Unter „zwischen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Flussleitelement getrennt von dem Joch, insbesondere von den Schenkeln des Jochs, ausgebildet und räumlich zwischen den Schenkeln des Jochs und magnetisch isoliert von den Schenkeln des Jochs angeordnet ist. Bevorzugt sind das Joch und das Flussleitelement auf einer gleichen Seite der Bremsscheibe angeordnet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Anker des Elektromagneten als ein Klappanker ausgebildet ist. Dadurch kann eine besonders einfach konstruierte und kostengünstige Bremseinheit bereitgestellt werden. Unter einem „Klappanker” soll ein Anker verstanden werden, der an einem Ende drehbar gelagert ist und eine Drehachse aufweist, die in einer Umfangsrichtung der Bremsscheibe angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Klappanker in dem Joch des Elektromagneten gelagert und weist einen planaren Arm auf, der im Wesentlichen parallel zur Bremsscheibe angeordnet ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Joch des Elektromagneten zumindest einen Schenkel aufweist, der die Bremsscheibe in radialer Richtung überdeckt. Dadurch kann eine besonders kompakte Verstellvorrichtung bereitgestellt werden. Vorzugsweise weist der Schenkel des Jochs an einem offenen Ende ein Lager auf, in dem der Klappanker der Bremseinheit gelagert ist. Grundsätzlich ist es denkbar, dass das Joch weitere Schenkel aufweist, die vorzugsweise in einer Umfangsrichtung der Bremsscheibe zueinander versetzt angeordnet sind.
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Ferner wird ein Rückstellelement vorgeschlagen, das dazu vorgesehen ist, auf das Joch und den Anker eine Kraft auszuüben, die einer von dem Joch und dem Anker auf die Bremsscheibe ausgeübten Kraft entgegengesetzt gerichtet ist. Dadurch kann ein Restbremsmoment minimiert werden, wodurch sich eine Präzision und Zuverlässigkeit beim Einsatz der Verstellvorrichtung erhöht. Unter einem Rückstellelement soll insbesondere ein elastisch verformbares Federelement verstanden werden, das eine Spannkraft bereitstellt und wirkungsmäßig zwischen dem Joch und dem Anker angeordnet ist.
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Ferner wird eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Nockenwelle und einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, die zur Verstellung der zumindest einen Nockenwelle vorgesehen ist, vorgeschlagen. Durch den Einsatz der Verstellvorrichtung in einer Ventiltriebvorrichtung kann eine Regelbarkeit der Brennkraftmaschine verbessert werden und eine besonders effiziente Brennkraftmaschine bereitgestellt werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. in den 1 bis 4 sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die 1 bis 4, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 einen Längsschnitt einer Verstellvorrichtung mit einer Bremseinheit und einem Elektromagneten und ein Getriebe in schematischer Darstellung,
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2 eine Explosionszeichnung der Bremseinheit und des Elektromagneten der Verstellvorrichtung,
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3 einen Längsschnitt einer Verstellvorrichtung mit einem Flussleitelement und
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4 einen Längsschnitt einer Verstellvorrichtung mit einer Bremseinheit und einem Elektromagneten mit Klappanker.
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Die 1 und 2 zeigen schematisiert eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31a. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst eine Verstellvorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle 36a der Brennkraftmaschine, mit einer Bremseinheit und einem Elektromagneten 15a zur Betätigung der Bremseinheit. Das 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31a umfasst ein Sonnenrad 32a, ein Hohlrad 33a und einen Planetenradträger 34a. Der Planetenradträger 34a führt Planetenräder 35a auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder 35a kämmen mit dem Sonnenrad 32a und mit dem Hohlrad 33a. Die Planetenräder 35a sind drehbar auf dem Planetenradträger 34a gelagert. Das Hohlrad 33a ist mit der Nockenwelle 36a gekoppelt. Der Planetenradträger 34a ist mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Das Sonnenrad 32a ist mit der Bremseinheit gekoppelt.
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Die Bremseinheit weist eine Bremsscheibe 10a auf. Die Bremsscheibe 10a ist als eine Kreisfläche ausgebildet und weist eine Achse 37a auf, die senkrecht zu der Kreisfläche angeordnet ist.
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Der Elektromagnet 15a weist eine Spule 16a, ein Joch 17a und einen Anker 23a auf. Das Joch 17a des Elektromagneten 15a ist aus geblechtem Material ausgebildet. Das Joch 17a ist in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabs ausgebildet. Das Joch 17a weist einen ersten Schenkel 18a und einen zweiten Schenkel 20a und einen Bogen 22a auf. Die Schenkel 18a, 20a sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 22a des Jochs 17a verbindet die beiden Schenkel 18a, 20a. Die Schenkel 18a, 20a des Jochs 17a weisen je für sich an ihrem offenen Ende eine rechteckige, ebene Reibfläche 19a, 21a auf. Der Elektromagnet 15a ist exzentrisch in Bezug auf die Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Reibflächen 19a, 21a der Schenkel 18a, 20a sind parallel zu der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Schenkel 18a, 20a weisen jeweils eine Achse auf. Die Achsen der Schenkel 18a, 20a sind parallel zueinander und parallel zu der Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Schnittpunkte der Achsen der Schenkel 18a, 20a mit der Bremsscheibe 10a sind auf einem Radius der Bremsscheibe 10a angeordnet. Der erste Schenkel 18a weist einen kleineren Abstand zur Achse 37a der Bremsscheibe 10a auf als der zweite Schenkel 20a. Der erste Schenkel 18a und der zweite Schenkel 20a sind in radialer Richtung auf einer gleichen Seite der Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet.
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Die Spule 16a des Elektromagneten 15a ist als eine ringförmige Drahtwicklung ausgebildet. Die Spule 16a weist eine Achse auf, die deckungsgleich zu der Achse des ersten Schenkels 18a angeordnet ist. Die Spule 16a umschließt den ersten Schenkel 18a des Jochs 17. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Spule 16a den zweiten Schenkel 18a, den Bogen 22a oder das gesamte Joch 17a umschließt. Die Spule 16a und das Joch 17a sind zueinander unbeweglich angeordnet. Die Spule 16a ist dazu vorgesehen, von einem elektrischen Strom durchflossen zu werden, und einen magnetischen Fluss in dem Joch 17a und in dem Anker 23a zu erzeugen. Das Joch 17a und die Spule 16a des Elektromagneten 15a sind in Bezug auf die Verstellvorrichtung fest gelagert.
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Der Anker 23a des Elektromagneten 15a ist getrennt von der Bremsscheibe 10a ausgebildet. Der Anker 23a ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15a zusammen mit dem Joch 17a einen magnetischen Kreis 45a zu schließen. Der Anker 23a ist aus geblechtem Material ausgebildet. Der Anker 23a ist in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabs ausgebildet. Der Anker 23a weist einen ersten Schenkel 24a und einen zweiten Schenkel 26a und einen Bogen 28a auf. Die Schenkel 24a, 26a sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 28a des Ankers 23a verbindet die beiden Schenkel 24a, 26a. Ein Verhältnis einer Länge der Schenkel 24a, 26a zu einem Abstand der Schenkel 24a, 26a beträgt ca. 1/15. Die Schenkel 24a, 26a des Ankers 23a weisen je für sich an ihrem offenen Ende eine rechteckige ebene Reibfläche 25a, 27a auf. Die Reibflächen 25a, 27a der Schenkel 24a, 26a sind parallel zur Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Schenkel 24a, 26a weisen jeweils eine Achse auf. Die Achsen der Schenkel 24a, 26a sind parallel zueinander und senkrecht zu den Reibflächen 25a, 27a der Schenkel 24a, 26a angeordnet. Die Achsen der Schenkel 24a, 26a sind parallel zu der Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Schnittpunkte der Achsen der Schenkel 24a, 26a mit der Bremsscheibe 10a sind auf einem Radius der Bremsscheibe 10a angeordnet. Der erste Schenkel 24a weist einen kleineren Abstand zur Achse 37a der Bremsscheibe 10a auf als der zweite Schenkel 26a. Die Reibflächen 25a, 27a der Schenkel 24a, 26a des Ankers 23a sind deckungsgleich zu den Reibflächen 19a, 21a der Schenkel 18a, 20a des Jochs 17a ausgebildet.
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Das Joch 17a und der Anker 23a des Elektromagneten 15a sind auf gegenüberliegenden Seiten der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Bremsscheibe 10a ist in axialer Richtung zwischen dem Joch 17a und dem Anker 23a des Elektromagneten 15a angeordnet. Das Joch 17a und der Anker 23a des Elektromagneten 15a sind in Bezug auf eine Ebene der Bremsscheibe 10a spiegelbildlich zueinander angeordnet. Die Reibfläche 19a des ersten Schenkels 18a des Jochs 17a ist bezogen auf die Ebene der Bremsscheibe 10a gegenüber der Reibfläche 25a des ersten Schenkels 24a des Ankers 23a angeordnet und die Reibfläche 21a des zweiten Schenkels 20a des Jochs 17 ist bezogen auf die Ebene der Bremsscheibe 10a gegenüber der Reibfläche 27a des zweiten Schenkels 26a des Ankers 23a angeordnet. Der erste Schenkel 24a des Ankers 23a ist im gleichen Abstand zu der Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet wie der erste Schenkel 18a des Jochs 17a. Der zweite Schenkel 26a des Ankers 23a ist im gleichen Abstand zur Achse 37a der Bremsscheibe 10a angeordnet wie der zweite Schenkel 20a des Jochs 17a.
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Der Anker 23a ist in Bezug auf die Achse 37a der Bremsscheibe 10a axial verschiebbar und drehfest gelagert. Das Joch 17a des Elektromagneten 15a ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit einen von der Spule 16a erzeugten magnetischen Fluss zu führen, der auf den Anker 23a des Elektromagneten 15a eine Kraft ausübt, wodurch der Anker 23a in Richtung des Jochs 17a und der zwischen Joch 17a und Anker 23a angeordneten Bremsscheibe 10a gezogen wird. Die Reibflächen 25a, 27a des Ankers 23a und die Reibflächen 19a, 21a des Jochs 17a sind in dem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15a in Kontakt mit der Bremsscheibe 10a und üben auf die Bremsscheibe 10a jeweils eine Kraft aus, die eine Bremskraft hervorruft, die einer Drehung der Bremsscheibe 10a entgegenwirkt. Die Kraft, welche das Joch 17a auf die Bremsscheibe 10a ausübt, ist zu der Kraft, welche der Anker 23a auf die Bremsscheibe 10a ausübt, entgegengesetzt gerichtet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass im Joch 17a oder im Anker 23a ein Permanentmagnet angeordnet wird, wodurch auch in einem stromlosen Zustand eine definierte Bremswirkung erzielt werden kann.
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Die Bremsscheibe 10a weist eine erste Seite auf, die dem Joch 17a des Elektromagneten 15a zugewandt ist, und die Bremsscheibe 10a weist eine zweite Seite auf, die dem Anker 23a des Elektromagneten 15a zugewandt ist. Die Bremsscheibe 10a ist axial beweglich gelagert. Ein Verhältnis einer Dicke der Bremsscheibe 10a zu einer Dicke des Bogens 28a des Ankers 23a beträgt etwa ein Drittel.
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Die Bremsscheibe 10a weist auf der ersten Seite eine kreisringförmige erste Reibfläche 11a auf. Die erste Reibfläche 11a ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10a angeordnet. Die erste Reibfläche 11a weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des ersten Schenkels 18a des Jochs 17a von der Achse 37a der Bremsscheibe 10a entspricht. Die erste Reibfläche 11a weist eine Breite auf, welche einer Dicke des ersten Schenkels 18a des Jochs 17a entspricht. Die Bremsscheibe 10a weist auf der ersten Seite eine kreisringförmige zweite Reibfläche 12a auf. Die zweite Reibfläche 12a ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10a angeordnet. Die zweite Reibfläche 12a weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des zweiten Schenkels 20a des Jochs 17a von der Achse 37a der Bremsscheibe 10a entspricht. Die zweite Reibfläche 12a weist eine Breite auf, welche einer Dicke des zweiten Schenkels 20a des Jochs 17a entspricht.
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Die Bremsscheibe 10a weist auf der zweiten Seite eine kreisringförmige dritte Reibfläche 13a auf. Die dritte Reibfläche 13a ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10a angeordnet. Die dritte Reibfläche 13a weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des ersten Schenkels 24a des Ankers 23a von der Achse 37a der Bremsscheibe 10a entspricht. Die dritte Reibfläche 13a weist eine Breite auf, welche einer Dicke des ersten Schenkels 24a des Ankers 23a entspricht. Die Bremsscheibe 10a weist auf der zweiten Seite eine kreisringförmige vierte Reibfläche 14a auf. Die vierte Reibfläche 14a ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10a angeordnet. Die vierte Reibfläche 14a weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des zweiten Schenkels 26a des Ankers 23a von der Achse 37a der Bremsscheibe 10a entspricht. Die vierte Reibfläche 14a weist eine Breite auf, welche einer Dicke des zweiten Schenkels 26a des Ankers 23a entspricht.
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Die erste Reibfläche 11a und die dritte Reibfläche 13a der Bremsscheibe 10a sind zueinander deckungsgleich ausgebildet. Sie sind einander gegenüberliegend auf der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Bremsscheibe 10a ist in einem Bereich der ersten Reibfläche 11a und dritten Reibfläche 13a aus einem ferromagnetisch weichen Material ausgebildet. Die zweite Reibfläche 12a und die vierte Reibfläche 14a der Bremsscheibe 10a sind zueinander deckungsgleich ausgebildet. Sie sind einander gegenüberliegend auf der Bremsscheibe 10a angeordnet. Die Bremsscheibe 10a ist in einem Bereich der zweiten Reibfläche 12a und vierten Reibfläche 14a aus einem ferromagnetisch weichen Material.
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Es ist denkbar, dass die Reibflächen 11a, 12a, 13a, 14a der Bremsscheibe 10a einen Bremsbelag aus magnetisch leitfähigem Material aufweisen. Es ist auch denkbar, dass die Reibflächen 19a, 21a des Jochs 17a und die Reibflächen 25a, 27a des Ankers 23a einen Bremsbelag aufweisen, der aus magnetisch leitfähigem Material ausgebildet ist.
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In einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15a weisen das Joch 17a und der Anker 23a einen magnetischen Fluss auf, der einen magnetischen Kreis 45a ausbildet.
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Der Fluss durchdringt die Bremsscheibe 10a im Wesentlichen geradlinig im Bereich der ersten Reibfläche 11a und dritten Reibfläche 13a in einer axialen Richtung. Er durchdringt die Bremsscheibe 10a im Wesentlichen geradlinig im Bereich der zweiten Reibfläche 12a und vierten Reibfläche 14a in entgegengesetzter Richtung. Der Magnetische Kreis 45a verläuft in dem Joch 17a, verlässt das Joch 17a am Ende des unteren Schenkels 18a, durchdringt die Reibfläche 19a, die Reibfläche 11a, die Bremsscheibe 10a, die Reibfläche 13a und die Reibfläche 25a des Ankers 23a. Der Magnetische Kreis 45a verläuft weiter in dem Anker 23a, verlässt den Anker 23a und durchdringt die Reibfläche 27a, die Reibfläche 14a, ein weiteres Mal die Bremsscheibe 10a, die Reibfläche 12a, die Reibfläche 27a und tritt in den zweiten Schenkel 20a und damit wieder in das Joch 17a ein. Der magnetische Fluss des magnetischen Kreise 45a durchdringt die an der Bremsscheibe 10a angeordneten Reibflächen 11a, 12a, 13a, 14a somit insgesamt vierfach.
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Die Bremsscheibe 10a weist in radialer Richtung zwischen der ersten Reibfläche 11a und zweiten Reibfläche 12a und/oder zwischen der dritten Reibfläche 13a und vierten Reibfläche 14a einen kreisringförmigen Isolationsbereich 29a auf. Der Isolationsbereich 29a trennt räumlich die erste Reibfläche 11a von der zweiten Reibfläche 12a, sowie die dritte Reibfläche 13a von der vierten Reibfläche 14a. Der Isolationsbereich 29a der Bremsscheibe 10a ist aus einem magnetisch nicht leitfähigen Material ausgebildet. Der Isolationsbereich 29a der Bremsscheibe 10a weist acht Speichen 30a auf. Die Speichen 30a verlaufen in radialer Richtung und verbinden den Bereich der ersten Reibfläche 11a und dritten Reibfläche 13a mit dem Bereich der zweiten Reibfläche 12a und vierten Reibfläche 14a.
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In den 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch die Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der 3 und 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden.
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Die 3 zeigt schematisiert eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31b. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel eine Verstellvorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle 36b der Brennkraftmaschine, mit einer Bremseinheit und einem Elektromagneten 15b zur Betätigung der Bremseinheit. Das 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31b umfasst ein Sonnenrad 32b, ein Hohlrad 33b und einen Planetenradträger 34b. Der Planetenradträger 34b führt Planetenräder 35b auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder 35b kämmen mit dem Sonnenrad 32b und mit dem Hohlrad 33b. Die Planetenräder 35b sind drehbar auf dem Planetenradträger 34b gelagert. Das Hohlrad 33b ist mit der Nockenwelle 36b gekoppelt. Der Planetenradträger 34b ist mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Das Sonnenrad 32b ist mit der Bremseinheit gekoppelt. Die Bremsscheibe 10b ist als eine Kreisfläche ausgebildet und weist eine Achse 37b auf, die senkrecht zu der Kreisfläche angeordnet ist.
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Der Elektromagnet 15b weist eine Spule 16b, ein Joch 17b und einen Anker 23b auf. Das Joch 17b ist in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabes ausgebildet. Das Joch 17b weist einen ersten Schenkel 18b, einen zweiten Schenkel 20b und einen Bogen 22b auf. Die Schenkel 18b, 20b sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 22b des Jochs 17b verbindet die beiden Schenkel 18b, 20b. Die Schenkel 18b, 20b weisen jeweils eine Achse auf. Die Achsen der Schenkel 18b, 20b sind parallel zueinander und parallel zu der Achse 37b der Bremsscheibe 10b angeordnet. Der erste Schenkel 18b weist einen kleineren Abstand zur Achse 37b der Bremsscheibe 10b auf als der zweite Schenkel 20b. Der Elektromagnet 15b ist in Bezug auf die Achse 37b der Bremsscheibe 10b exzentrisch angeordnet. Die Spule 16b des Elektromagneten 15b ist als eine ringförmige Drahtwicklung ausgebildet. Die Spule 16b weist eine Achse auf, die deckungsgleich zur Achse des ersten Schenkels 18b angeordnet ist. Die Spule 16b umschließt den ersten Schenkel 18b des Jochs 17b. Das Joch 17b und die Spule 16b des Elektromagneten 15b sind zueinander unbeweglich angeordnet und in Bezug auf die Verstellvorrichtung fest gelagert.
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Der Anker 23b des Elektromagneten 15b ist getrennt von der Bremsscheibe 10b ausgebildet. Der Anker 23b ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15b zusammen mit dem Joch 17b einen magnetischen Kreis 45b zu schließen.
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Der Anker 23b ist auf einer dem Joch 17b des Elektromagneten 15b gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10b angeordnet. Die Bremsscheibe 10b ist in axialer Richtung zwischen dem Joch 17b und dem Anker 23b des Elektromagneten 15b angeordnet. Das Joch 17b des Elektromagneten 15b ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit ein von der Spule 16b erzeugtes Magnetfeld zu führen, das auf den Anker 23b des Elektromagneten 15b eine Kraft ausübt, wodurch der Anker 23b in Richtung des Jochs 17b und der zwischen Joch 17b und Anker 23b angeordneten Bremsscheibe 10b gedreht wird. Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel weist der Anker 23b zwei Ankerschuhe 38b, 39b und einen magnetischen Isolationsbereich 40b auf, der die Ankerschuhe 38b, 39b voneinander trennt. Der Isolationsbereich 40b ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lufterfüllt und weist einen großen magnetischen Widerstand auf. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Isolationsbereich 40b aus einem magnetisch nichtleitenden Material ausgebildet ist. Der Isolationsbereich 40b ist räumlich zwischen den Ankerschuhen 38b, 39b des Ankers 23b angeordnet. Die Ankerschuhe 38b, 39b sind in radialer Richtung auf einer gleichen Seite der Achse 37b der Bremsscheibe 10b angeordnet. Ein erster der Ankerschuhe 38b ist gegenüber einem zweiten der Ankerschuhe 39b näher an der Achse 37b der Bremsscheibe 10b angeordnet. Der Isolationsbereich 40b ist in einer radialen Richtung zwischen dem ersten Ankerschuh 38b und dem zweiten Ankerschuh 39b des Ankers 23b angeordnet.
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Die Verstellvorrichtung umfasst ein Flussleitelement 41b, das dazu vorgesehen ist, den Isolationsbereich 40b des Ankers 23b magnetisch zu überbrücken. Das Flussleitelement 41b ist aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet und in radialer Richtung zwischen dem ersten Ankerschuh 38b und dem zweiten Ankerschuh 39b angeordnet. Das Flussleitelement 41b ist zwischen dem ersten Schenkel 18b und dem zweiten Schenkel 20b des Jochs 17b angeordnet. Das Flussleitelement 41b ist räumlich in radialer Richtung zwischen den Schenkeln 18b, 20b des Jochs 17b angeordnet. Das Flussleitelement 41b ist magnetisch isoliert von den Schenkeln 18b, 20b des Jochs 17b angeordnet. Das Flussleitelement 41b und das Joch 17b sind auf einer gleichen Seite der Bremsscheibe 10b angeordnet.
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Der erste Ankerschuh 38b ist bezogen auf die Bremsscheibe 10b dem ersten Schenkel 18b des Jochs 17b gegenüberliegend angeordnet. Die Bremsscheibe 10b ist dazu vorgesehen, den magnetischen Kreis 45b zwischen dem ersten Schenkel 18b, des Jochs 17b und dem ersten Ankerschuh 38b zu schließen. Der zweite Ankerschuh 39b ist bezogen auf die Bremsscheibe 10b dem zweiten Schenkel 20b des Jochs 17b gegenüberliegend angeordnet. Die Bremsscheibe 10b ist dazu vorgesehen, den magnetischen Kreis 45b zwischen dem zweiten Schenkel 20b, des Jochs 17b und dem zweiten Ankerschuh 39b zu schließen. Das Flussleitelement 41b ist bezogen auf die Bremsscheibe 10b dem Isolationsbereich 40b des Ankers 23b gegenüberliegend angeordnet.
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Die Bremsscheibe 10b weist eine erste Seite auf, die dem Joch 17b des Elektromagneten 15b zugewandt ist. Die Bremsscheibe 10b weist eine zweite Seite auf, die dem Anker 23b des Elektromagneten 15b zugewandt ist. Die Bremsscheibe 10b ist axial beweglich gelagert. Die Bremsscheibe 10b weist auf der ersten Seite eine kreisringförmige erste Reibfläche 11b auf. Die erste Reibfläche 11b ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10b angeordnet. Die erste Reibfläche 11b weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des ersten Schenkels 18b des Jochs 17b von der Achse 37b der Bremsscheibe 10b entspricht. Die erste Reibfläche 11b weist eine eine radiale Erstreckung auf, welche einer radialen Erstreckung des Jochs 17b entspricht. Die Bremsscheibe 10b weist auf der zweiten Seite eine kreisringförmige zweite Reibfläche 13b auf. Die zweite Reibfläche 13b ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10b angeordnet. Die erste Reibfläche 11b und die zweite Reibfläche 13b der Bremsscheibe 10b sind zueinander deckungsgleich ausgebildet. Sie sind einander gegenüberliegend auf der Bremsscheibe 10b angeordnet. Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Reibflächen 11b, 13b der Bremsscheibe 10b analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet sind und konzentrisch zueinander angeordnete Ringe aufweisen.
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Analog zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel weisen die Schenkel 18b, 20b des Jochs 17b je für sich an einem offenen Ende eine rechteckige, ebene Reibfläche 19b, 21b auf. Der Ankerschuh 38b weist an einer der Bremsscheibe 10b zugewandten Seite eine Reibfläche 27b auf und ebeso weist der Ankerschuh 39b an einer der Bremsscheibe 10b zugewandten Seite eine Reibfläche 25b auf. Die Reibflächen 25b, 27b der Ankerschuhe 38b, 39b und die Reibflächen 19b, 21b des Jochs 17b sind in einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15b in Kontakt mit der Bremsscheibe 10a und üben auf die Bremsscheibe 10b jeweils eine Kraft aus, die eine Bremskraft hervorruft, die einer Drehung der Bremsscheibe 10b entgegenwirkt.
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In dem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15b weisen das Joch 17b und der Anker 23b einen magnetischen Fluss auf, der einen magnetischen Kreis 45b ausbildet. Der Fluss durchdringt die Bremsscheibe 10b im Wesentlichen geradlinig im Bereich der Reibflächen 11b, 13b der Bremsscheibe 10b. Der Magnetische Kreis 45b verläuft in dem Joch 17b, verlässt das Joch 17b am Ende des unteren Schenkels 18b, durchdringt die Reibfläche 19b, die Reibfläche 11b, die Bremsscheibe 10b, die Reibfläche 13b und die Reibfläche 25b des ersten Ankerschuhs 38b. Der Magnetische Kreis 45b verläuft weiter in dem Ankerschuh 38b, kehrt in einer axialen Richtung um, verlässt den Ankerschuh 38b, durchdringt die Reibfläche 13b ein weiteres Mal, verläuft durch die Bremsscheibe 10b, durchdringt die Reibfläche 11b und geht in das Flussleitelement 41b über. Der Magnetische Kreis 45b kehrt in einer axialen Richtung um, verlässt auf einer gleichen Seite das Flussleitelement 41b, durchdringt die Reibfläche 11b, verläuft durch die Bremsscheibe 10b, durchdringt die Reibfläche 13b und geht in den zweiten Ankerschuh 39b über. Der Magnetische Kreis 45b verlässt in einem weiteren Verlauf den Ankerschuh 39b, durchdringt die Reibfläche 13b, verläuft in der Bremsscheibe 10b, durchdringt die Reibfläche 11b, die Reibfläche 21b, tritt in den zweiten Schenkel 20b des Jochs 17b ein und schließt sich über den Bogen 22b des Jochs 17b in dem ersten Schenkel 18b des Jochs 17b. Der magnetische Fluss des magnetischen Kreises 45b durchdringt die an der Bremsscheibe 10b angeordneten Reibflächen 11b, 13b somit insgesamt achtfach. Die Bremsscheibe 10b weist vier geradlinige Durchgänge des magnetischen Kreises 45b auf.
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Die 4 zeigt schematisiert ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31c. Die Ventiltriebvorrichtung umfasst eine Verstellvorrichtung zur Verstellung einer Nockenwelle 36c der Brennkraftmaschine, mit einer Bremseinheit und einem Elektromagneten 15c zur Betätigung der Bremseinheit. Das 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe 31c umfasst ein Sonnenrad 32c, ein Hohlrad 33c und einen Planetenradträger 34c. Der Planetenradträger 34c führt Planetenräder 35c auf einer Kreisbahn. Die Planetenräder 35c kämmen mit dem Sonnenrad 32c und mit dem Hohlrad 33c. Die Planetenräder 35c sind drehbar auf dem Planetenradträger 34c gelagert. Das Hohlrad 33c ist mit der Nockenwelle 36c gekoppelt. Der Planetenradträger 34c ist mit einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle gekoppelt. Das Sonnenrad 32c ist mit der Bremseinheit gekoppelt. Die Bremsscheibe 10c ist als eine Kreisfläche ausgebildet und weist eine Achse 37c auf, die senkrecht zu der Kreisfläche angeordnet ist.
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Der Elektromagnet 15c weist eine Spule 16c, ein Joch 17c und einen Anker 23c auf. Das Joch 17c ist in Form eines u-förmig gebogenen Rechteckstabes ausgebildet. Das Joch 17c weist einen ersten Schenkel 18c, einen zweiten Schenkel 20c und einen Bogen 22c auf. Die Schenkel 18c, 20c sind parallel zueinander angeordnet. Der Bogen 22c des Jochs 17c verbindet die beiden Schenkel 18c, 20c. Die Schenkel 18c, 20c weisen jeweils eine Achse auf. Die Achsen der Schenkel 18c, 20c sind parallel zueinander und parallel zu der Achse 37c der Bremsscheibe 10c angeordnet. Der erste Schenkel 18c weist einen kleineren Abstand zur Achse 37c der Bremsscheibe 10c auf als der zweite Schenkel 20c. Der erste Schenkel 18c des Jochs 17c weist an seinem offenen Ende eine rechteckige ebene Reibfläche 19c auf. Der Elektromagnet 15c ist in Bezug auf die Achse 37c der Bremsscheibe 10c exzentrisch angeordnet. Die Reibfläche 19c des ersten Schenkels 18c ist parallel zur Bremsscheibe 10c angeordnet. Der zweite Schenkel 20c weist eine um etwa ein Drittel größere Länge auf als der erste Schenkel 18c. Der zweite Schenkel 20c überdeckt die Bremsscheibe 10c in radialer Richtung. Die Spule 16c des Elektromagneten 15c ist als eine ringförmige Drahtwicklung ausgebildet. Die Spule 16c weist eine Achse auf, die deckungsgleich zur Achse des ersten Schenkels 18c angeordnet ist. Die Spule 16c umschließt den ersten Schenkel 18c des Jochs 17c. Das Joch 17c und die Spule 16c des Elektromagneten 15c sind zueinander unbeweglich angeordnet und in Bezug auf die Verstellvorrichtung fest gelagert.
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Der Anker 23c des Elektromagneten 15c ist getrennt von der Bremsscheibe 10c ausgebildet. Der Anker 23c ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15c zusammen mit dem Joch 17c einen magnetischen Kreis 45c zu schließen. Der Anker 23c des Elektromagneten 15c ist als ein Klappanker ausgebildet. Der Anker 23c weist einen Lagerbereich 43c und einen Arm 44c auf. Der Lagerbereich 43c des Ankers 23c ist in Form eines Kreiszylinders ausgebildet. Der Arm 44c des Ankers 23c ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Der Arm 44c des Ankers 23c weist an einem Übergang zu dem Lagerbereich 43c eine Dicke von etwa zwei Dritteln eines Durchmessers des Lagerbereichs 43c auf. An einem offenen Ende des Arms 44c verjüngt sich der Arm 44c auf etwa die Hälfte seiner Dicke. Der Arm 44c des Ankers 23c ist im Wesentlichen parallel zur Bremsscheibe 10c angeordnet.
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Der zweite Schenkel 20c des Jochs 17c weist an seinem offenen Ende auf einer dem ersten Schenkel 18c zugewandten Seite eine Lagerpfanne 42c auf. Der Anker 23c ist in der Lagerpfanne 42c drehbar gelagert. Die Lagerpfanne 42c ist in dem zweiten Schenkel 20c des Jochs 17c als eine Ausnehmung in Form eines Kreiszylindersegments ausgebildet. Das Kreiszylindersegment weist einen Mittelpunktswinkel von etwa 270 Grad auf. Der zweite Schenkel 20c weist im Bereich der Lagerpfanne 42c eine rechteckige Öffnung auf, die dazu vorgesehen ist, dass der Anker 23c in einem montierten Zustand durch sie hindurchgreift. Ein Durchmesser der Lagerpfanne 42c entspricht einem Durchmesser des Lagerbereichs 43c des Ankers 23c. In einem montierten Zustand des Ankers 23c ist eine Achse des Lagerbereichs 43c deckungsgleich zu einer Achse der Lagerpfanne 42c angeordnet. Die Achse des Lagerbereichs 43c und die Achse der Lagerpfanne 42c sind senkrecht zu der Achse 37c der Bremsscheibe 10c in der Umfangsrichtung der Bremsscheibe 10c angeordnet. Der Anker 23c ist formschlüssig in Richtung der Achse des Lagerbereichs 43c mit dem zweiten Schenkel 20c des Jochs 17c verbunden, wodurch eine Bewegung des Ankers 23c in Drehrichtung der Bremsscheibe 10c verhindert wird. Eine Länge des Arms 44c ist auf einen Abstand der Schenkel 18c, 20c des Jochs 17c abgestimmt. Ein dem Lagerbereich 43c gegenüberliegendes Ende des Arms 44c schließt mit einer der Achse 37c der Bremsscheibe 10c zugewandten Seite des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c ab. Der Arm 44c des Ankers 23c überdeckt die Reibfläche 19c des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c in axialer Richtung.
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Der Anker 23c ist auf einer dem Joch 17c des Elektromagneten 15c gegenüberliegenden Seite der Bremsscheibe 10c angeordnet. Die Bremsscheibe 10c ist in axialer Richtung zwischen dem Joch 17c und dem Anker 23c des Elektromagneten 15c angeordnet. Der Arm 44c des Ankers 23c weist auf einer der Bremsscheibe 10c zugewandten Seite eine Reibfläche 25c auf. Die Reibflächen 19c des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c und die Reibfläche 25c des Arms 44c des Ankers 23c sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Reibfläche 19c des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c und die Reibfläche 25c des Arms 44c des Ankers 23c sind zueinander deckungsgleich ausgebildet.
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Das Joch 17c des Elektromagneten 15c ist dazu vorgesehen, in einem Aktivierungszustand der Bremseinheit ein von der Spule 16c erzeugtes Magnetfeld zu führen, das auf den Anker 23c des Elektromagneten 15c eine Kraft ausübt, wodurch der Anker 23c in Richtung des Jochs 17c und der zwischen Joch 17c und Anker 23c angeordneten Bremsscheibe 10c gedreht wird. Die Reibfläche 25c des Ankers 23c und die Reibfläche 19c des Jochs 17c sind in dem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15c in Kontakt und üben auf die Bremsscheibe 10c jeweils eine Kraft aus, die eine Bremskraft hervorruft, die einer Drehung der Bremsscheibe 10c entgegenwirkt. Die Kraft, welche das Joch 17c auf die Bremsscheibe 10c ausübt, ist der Kraft, welche der Anker 23c auf die Bremsscheibe 10c ausübt, entgegengesetzt gerichtet.
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Die Bremsscheibe 10c weist eine erste Seite auf, die dem Joch 17c des Elektromagneten 15c zugewandt ist. Die Bremsscheibe 10c weist eine zweite Seite auf, die dem Anker 23c des Elektromagneten 15c zugewandt ist. Die Bremsscheibe 10c ist axial beweglich gelagert.
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Die Bremsscheibe 10c weist auf der ersten Seite eine kreisringförmige erste Reibfläche 11c auf. Die erste Reibfläche 11c ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10c angeordnet. Die erste Reibfläche 11c weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c von der Achse 37c der Bremsscheibe 10c entspricht. Die erste Reibfläche 11c weist eine Breite auf, welche einer Dicke des ersten Schenkels 18c des Jochs 17c entspricht. Die Bremsscheibe 10c weist auf der zweiten Seite eine kreisringförmige zweite Reibfläche 13c auf. Die zweite Reibfläche 13c ist konzentrisch zur Bremsscheibe 10c angeordnet. Die zweite Reibfläche 13c weist einen Innenradius auf, der einem Abstand des Arms 44c des Ankers 23c von der Achse 37c der Bremsscheibe 10c entspricht. Die zweite Reibfläche 13c weist eine Breite auf, welche einer Dicke der Reibfläche 25c des Ankers 23c entspricht. Die erste Reibfläche 11c und die zweite Reibfläche 13c der Bremsscheibe 10c sind zueinander deckungsgleich ausgebildet. Sie sind einander gegenüberliegend auf der Bremsscheibe 10c angeordnet.
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In einem Aktivierungszustand des Elektromagneten 15c weisen das Joch 17c und der Anker 23c einen magnetischen Fluss auf, der einen magnetischen Kreis 45c ausbildet. Der Fluss durchdringt die Bremsscheibe 10c im Wesentlichen geradlinig im Bereich der Reibflächen 11c, 13c der Bremsscheibe 10c.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Bremsscheibe
- 11
- Reibfläche
- 12
- Reibfläche
- 13
- Reibfläche
- 14
- Reibfläche
- 15
- Elektromagnet
- 16
- Spule
- 17
- Joch
- 18
- Schenkel
- 19
- Reibfläche
- 20
- Schenkel
- 21
- Reibfläche
- 22
- Bogen
- 23
- Anker
- 24
- Schenkel
- 25
- Reibfläche
- 26
- Schenkel
- 27
- Reibfläche
- 28
- Bogen
- 29
- Isolationsbereich
- 30
- Speiche
- 31
- 3-Wellen-Minus-Summiergetriebe
- 32
- Sonnenrad
- 33
- Hohlrad
- 34
- Planetenradträger
- 35
- Planetenrad
- 36
- Nockenwelle
- 37
- Achse
- 38
- Ankerschuh
- 39
- Ankerschuh
- 40
- Isolationsbereich
- 41
- Flussleitelement
- 42
- Lagerpfanne
- 43
- Lagerbereich
- 44
- Arm
- 45
- Magnetischer Kreis
