DE2005140A1

DE2005140A1 - Eddy current brake

Info

Publication number: DE2005140A1
Application number: DE19702005140
Authority: DE
Inventors: Alfred 7000 Stuttgart Hoyler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1970-02-05
Filing date: 1970-02-05
Publication date: 1971-08-19
Also published as: GB1324265A; JPS5019710B1; SE359983B; ES194981U; NL7101495A; BR7100567D0; CH523158A; FR2078207A5; ES194981Y

Description

R. 9765R. 9765

Anlage zur .Attachment to.

Patent- und ■ .Patent and ■.

Gebrauchsmusterhilf sanmeldung ' ,Utility model help registration ',

ROBEET BOSCH GMBH, ? Stuttgart 1, Breitscheidstrasse 4- ROBEET BOSCH GMBH,? Stuttgart 1, Breitscheidstrasse 4 -

Eddy current brake

Me "Erfindurtg bezieht sich auf eine Wirbel strombremse, ins-· bespnaere fürKraftfahrzeuge, bei der vor den Polen eines Blelc^omagneten eines Ständers eiix ringförmiger^^ Rotor mit ■ einer'Kühlmitt elf order einrichtung u^^^ deren Lufteinlaß von einem durch:eine Verstelleinrichtung betätigten,axial verschiebbaren ßchließglieasteu.erbar ist.Me "Inventory refers to an eddy current brake, ins- · Bespnaere for motor vehicles, one in front of the poles Blelc ^ o magnets of a stator of an annular ^^ rotor with ■ one'Kühlmitt elf or device u ^^^ their air inlet from one actuated by: an adjusting device, axially Slidable locking element can be controlled.

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Bei einer beispielsweise durch die französische Patentschrift Λ 174- OJ4- bekannten Wirbelstrombremse diese?Art ist zum Abführen der in Wärme umgesetzten Bremsenergie ein den Kühllufteinlaß steuerndes Schließglied verdrehbar oder axial verschiebbar auf der Nabe des Rotors gelagert und wird von einem mit dem Rotor umlaufenden Magnetring, der vom Magnetfeld der Ständerwicklung relativ zum Rotor verdreht wird, oder von am Rotor befestigten Bimetallstreifen bei deren Erwärmung verstellt. Da bei in Kraftfahrzeugen eingebauten Wirbelstrombremsen der Rotor laufend Beschleunigungen und Verzögerungen unterworfen ist, die auch auf das mitumlaufende Schließglied übertragen werden, führen die dabei wirkenden Massenkräfte zu einem der erforderlichen Kühlung nicht entsprechenden Einstellen des Schließgliedes am Kühllufteinlaß. Die Massenkräfte am Schließglied wirken gegen die Magnetkraft bzw. verbiegen und verwinden die Bimetallstreifen. In an eddy current brake known for example from the French patent Λ 174- OJ4-, this type of brake is to dissipate the braking energy that is converted into heat. which is rotated by the magnetic field of the stator winding relative to the rotor, or adjusted by bimetal strips attached to the rotor when they are heated. Since eddy current brakes built into motor vehicles, the rotor is continuously subjected to accelerations and decelerations, which are also transferred to the rotating closing element, the inertia forces acting on the closing element at the cooling air inlet do not correspond to the required cooling. The inertial forces on the closing element counteract the magnetic force or bend and twist the bimetal strips.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Schließglied vom Ständer verschiebfei bar getragen wird, und daß wenigstens die die Verschiebung des Schließgliedes bewirkende Verstelleinrichtung am Ständer angeordnet ist.In order to avoid these disadvantages, according to the invention proposed that the locking member is carried by the stand verschiebfei bar, and that at least the displacement the closing element causing adjusting device is arranged on the stand.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Verstelleinrichtung ein Elektromagnet, der von einem Schaltverstärker erregt wird, welcher von einem seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ändernden NTC-Widerstand gesteuert wird.In a preferred embodiment of the invention, the adjusting device is an electromagnet, which is of a Switching amplifier is excited, which of one of its resistance changes depending on the ambient temperature NTC resistor is controlled.

Die das Schließglied betätigende Verstelleinrichtung kann auch ein Dehnstoffelement sein, dessen durch TemperaturanstiegThe adjusting device actuating the closing element can also be an expansion element whose temperature rise

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hervorgerufene Stellbewegung. direkt oder über ein Übersetzungsgestänge auf das SchlieBglied übertragen wird.caused adjusting movement. directly or via a transmission linkage is transferred to the closing element.

Dadurch daß das SchlieBglied frei zum Rotor verstellbar i st, können außerdem am Ttotör hängengebliebene Schmutz- und Staubteilchen nicht störend auf clie Verstellung einwirken. ..-.:". ^; ■■":...."Because the closing member is freely adjustable relative to the rotor, dirt and dust particles caught on the dead door cannot interfere with the adjustment. ..- .: ". ^; ■■": .... "

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die eine Wirbelstrombremse im Querschnitt zeigt, g und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing shown showing an eddy current brake in cross section, g and is described in more detail below.

Ein am Getriebe- oder Differentialgehäuse eines Kraftfahrzeugs zu befestigender, ringförmiger Ständer 11 hat eine Erreger spule 12 und mehrere die se übergreifende und auf deren Umfangsseite klauenartig ineinandergreifende Polschuhe I3v^4. Im Ständer 11 ist mit einem Kugellager 15 eineHabe 16 drehbar gelagert, in die ein abzubremsender Wellenstumpf 17 des Getriebes formschlüssig greift. An einem Flansch 18 der Nabe 16 ist eine Trommel 20 befestigt, deren zylindrischer Mantel 21 die in einer Zylinderfläche liegenden Polflächen der Polschuhe13*14 mit geringem Abstand umgibt i Die Spule 12 erzeugt beim Erregen ein Hagnetfeld, das über die Polschuhe 13, " 14 auf den Mantel 20 übergreift mit der l'ofee, daß in diesem bei umlaufender Trommel 20 Wirbel ströme entstehen, deren Energie in Wärme umgesetzt wird. .An annular stator 11 to be fastened to the gearbox or differential housing of a motor vehicle has an exciter coil 12 and several of these cross-over and on their Circumferential side claw-like interlocking pole pieces I3v ^ 4. A hub 16 is rotatable in the stand 11 by means of a ball bearing 15 stored, in which a braked stub shaft 17 of the Gear engages positively. A drum 20 is attached to a flange 18 of the hub 16, the cylindrical jacket of which 21 the pole faces of the pole shoes 13 * 14 lying in a cylinder face with a small distance surrounds i. When excited, the coil 12 generates a magnetic field which is transmitted via the pole shoes 13, " 14 on the coat 20 overlaps with the l'ofee that in this with rotating drum 20 eddy currents arise whose Energy is converted into heat. .

Die Stirnwand 22 der Trommel 20 hat in einem Ringbereich nahe des Flansches 18 mehrere Durchbrüche 23, die voneinander durch Speichen 24 getrennt sind. Hinter den Speichen 24 hat die Stirnwand einen Ringraum 25. Yoh diesem Ringraum 25 aus führen in der Ringwand 22 Kanäle 26 radial nach außen.The end wall 22 of the drum 20 has close in an annular area of the flange 18 several openings 23, which from each other are separated by spokes 24. Behind the spokes 24 the end wall has an annular space 25. Yoh this annular space 25 from lead in the annular wall 22 channels 26 radially outward.

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Diese Kanäle 26 sind durch Lüfterschaufeln 27 voneinander getrennt, die aerodynamisch so ausgebildet sind, daß beim Umlaufen der Trommel 20 Luft durch die Durchbrüche 25 und den Ringraum 25 angesaugt und durch die Kanäle 26 gedrückt wird. An die Lufterschaufeln 27 schließen sich Kühlrippen 28 an, die quer zur Umfangsrichtung der Trommel 20 auf der Außenseite ihres Mantels 21 verlaufen. Ein auf den Rücken der Kühlrippen 28 aufliegender Blechmantel 29 deckt zwischen den Rippen 28 axial verlaufende Kanäle 30 ab.These channels 26 are separated from one another by fan blades 27 separated, which are aerodynamically designed so that when rotating the drum 20 air through the openings 25 and the annular space 25 is sucked in and pressed through the channels 26 will. Cooling fins close to the air blades 27 28, which transversely to the circumferential direction of the drum 20 the outside of their jacket 21 run. A sheet metal jacket 29 resting on the back of the cooling fins 28 covers channels 30 running axially between the ribs 28 away.

Auf der Innenseite der Vorderwand 22 der Trommel 20 stehen gegen den Ständer 11 radiale Lüfterschaufeln 33 ab, welche beim Umlaufen der Trommel Luft aus dem Ringraum 25 ansaugen und durch die Zwischenräume zwi sehen den Pol schuhen 13₅14-hindurchdrücken. On the inside of the front wall 22 of the drum 20 stand against the stator 11 from radial fan blades 33, which suck in air from the annular space 25 when the drum rotates and see the pole shoes 13 ₅ 14-push through the spaces between.

Im Ringraum 25 der Stirnwand 22 der Trommel 20 iat ein leicht kegeliger Ring 35 gegen die Durchbrüche 23 axial verschiebbar angeordnet. Seine Fläche ist so bemessen, daß er . die Durchbrüche· 23 in der einen Endlage überdeckt. Der Ring P 35 ist am einen Ende von drei Stangen 36 befestigt, die in gleichmässig auf einem Teilkreis des Ständers 11 angeordneten, axialen Bohrungen 37 geführt sind und diese durchsetzen. Am anderen Ende jeder Stange 36 ist je ein Hebelarm eines Doppelhebels 38 angelenkt. Mit seinem anderen,kürzeren Hebelarm ist jeder Doppelhebel 38 gelenkig mit je einem Anker 40 von in einer Sackbohrung 41 des Ständers 11 eingesetzten Elektromagneten 42 verbunden. Die Doppelhebel 38 sind an Lagerböcken 39 schwenkbar gelagert, welche am Ständer 11 befestigt sind. Eine sich auf dem Boden einer Sackbohrung und an dem mit der Stange 37 verbundenen Hebelarm des Doppelhebels 38 abstützende Schraiibenfeder 45 drückt die jeweiligeIn the annular space 25 of the end wall 22 of the drum 20 iat a slightly conical ring 35 is arranged axially displaceably against the openings 23. Its area is dimensioned so that it . the openings 23 covered in one end position. The ring P 35 is attached to one end of three rods 36, which in Evenly arranged on a pitch circle of the stator 11, axial bores 37 are guided and penetrate them. At the other end of each rod 36 a lever arm of a double lever 38 is articulated. With his other, shorter one Each double lever 38 is articulated as a lever arm, each with an armature 40 inserted in a blind hole 41 of the stand 11 Electromagnet 42 connected. The double levers 38 are pivotably mounted on bearing blocks 39, which on the stand 11 are attached. One located on the bottom of a blind hole and on the lever arm of the double lever connected to the rod 37 38 supporting helical spring 45 presses the respective

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Stange 36 nach rechts, so daß bei nicht erregten Elektromagneten 42 der Hing 35 von den Durchbrüchen 23 weggezogen ist, die Durchbrüche 23 also nicht verschlossen sind.Rod 36 to the right, so that when the electromagnet is not energized 42 the Hing 35 is pulled away from the openings 23, so the openings 23 are not closed.

Beim Erregen der Elektromagnete 42 wird deren Anker 40 nach rechts verschoben, so daß sie über die Doppelhebel 38'ö-ie Stangen 36 entgegen der Kraft der Federn 45 nach links in eine Stellung bringen, in der der Ring 35 die Durchbrüche 23 in der Trommelstirnwandν 22 mit geringem Abstand abdeckt. In dieser Lage wird der Lufteinlaß zu dem Ringraum 25 abgesperrt, so daß die Lüfterschaufeln. 27 und 33 keine Kühlluft fördern. In der anderen Lage dagegen, die der Ring 35 beim Abschalten des Erregerstromes'durch die Kraft der Federn 45 einnimmt, kann bei umlaufender Trommel 20 Knihlluft durch die Ventilationswirkung der Lufterschaufeln 27 durch die Durchbrüche 23 angesaugt werden.When the electromagnet 42 is energized, the armature 40 of the electromagnet is moved shifted to the right, so that they over the double lever 38'ö-ie Rods 36 counter to the force of springs 45 to the left in bring a position in which the ring 35 the openings 23 in the drum front wall 22 covers a small distance. In this position, the air inlet to the annular space 25 is shut off, so that the fan blades. 27 and 33 no cooling air support financially. In the other position, however, the ring 35 when Switching off the excitation current by the force of the springs 45 occupies, 20 knihlluft can pass through with the drum rotating the ventilation effect of the air blades 27 by the Breakthroughs 23 are sucked.

Die von den Lüfterschaufeln 27 angesaugte und geförderte Luft bestreicht die die Kanäle 30 begrenzenden Flächen der Rippen 29 und des Trommelmantels 21, wobei diese gekühlt werden. Ein anderer von den Lüfterschaufeln '33 geförderter •Kühlluftstrom bestreicht die Außenflächen der Polschuhe, 13 und.14, die Oberseite der Spule 12 und die Innenseite des Trommelmantels 21·.The sucked in and conveyed by the fan blades 27 Air brushes the surfaces delimiting the channels 30 Ribs 29 and the drum shell 21, these being cooled will. Another one promoted by the '33 fan blades • The cooling air flow brushes the outer surfaces of the pole shoes, 13 and.14, the top of the coil 12 and the inside of the Drum shell 21 ·.

Die Elektromagnete 42 sind so geschaltet, daß ihr Erregerstrom beim Einschalten der Bremse abgeschaltet wird» Auf diese V/eise wird erreicht, daß bei Ausfall des den Erregerstrom für die Magnete 42 steuernden Geräts auf jeden Fall die Kühlung der Bremse gesichert ist.The electromagnets 42 are connected so that their excitation current when the brake is switched on it is switched off »In this way it is achieved that the excitation current for the device controlling the magnets 42, the cooling of the brake is ensured in any case.

Damit beim Ausschalten der Bremse die Kühlluftförderung noch so lange fortgesetzt wird,- wie die Trommel 20 und, der StänderThis means that the cooling air is still conveyed when the brake is switched off as long as it continues - like the drum 20 and, the stand

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eine erhöhte Temperatur haben, ist an der Polfläche einer der Pole 14 ein seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändernder NTC-Widerstand 51 "befestigt, der einen elektrischen Schaltverstärker so steuert, daß die Elektromagnete 42 erst wieder erregt v/erden, wenn die Trommel 20 und der Ständer 11 genügend abgekühlt sind.have an increased temperature, one of the poles 14 has its electrical resistance as a function of the pole face temperature changing NTC resistor 51 "attached, which controls an electrical switching amplifier so that the electromagnets 42 are only energized again when the drum 20 and the stand 11 have cooled down sufficiently.

Anstelle der mit einer Haltewicklung ausgerüsteten Druckmagnete W- können auch Zugraagnete verwendet werden. In diesem Falle sind Instead of the pressure magnets W- equipped with a holding winding, pull magnets can also be used. In this case are

die Federn 45 auf den Anker 40 aufzuschieben, so daß sie den Ring 35 i*¹ die Schließlage drücken, wenn die Zugmagnete nicht erregt sind. Die Zugmagnete sind so zu schalten, daß sie zusammen mit der Spule 12 erregt werden. Zusätzlich können sie auch über einen von einem NTC-Widerstand geste.uer-to push the springs 45 onto the armature 40 so that they ^{press the ring 35 i * 1} the closed position when the pull magnets are not energized. The pull magnets are to be switched in such a way that they are excited together with the coil 12. In addition, they can also be controlled via an NTC resistor.

^: ten Schaltverstärker erregt werden, der ihnen einen Erregerstrom zuführt, solange der Ständer 11 und die Trommel 20 ^: th switching amplifier are excited, which supplies them with an exciting current, as long as the stator 11 and the drum 20

. heiß sind.. are hot.

Zum Verstellen des Ringes 35 können anstelle von Elektromagneten gebräuchliche Dehnstoffelemente verwendet werden, ft} bei denen bei Erwärmung ein Stellstift verschoben wird. Dieser Stellstift kann direkt oder über ein Übersetzungsgestänge auf den Ring 35 wirken.To adjust the ring 35, common expansion elements can be used instead of electromagnets. ft} in which an adjusting pin is moved when heated. This The adjusting pin can act on the ring 35 directly or via a transmission linkage.

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Claims

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1.) Virbelstrombremse, in particular for motor vehicles, in which in front of the poles of an electromagnet of a stator an annular eotor with a coolant conveying device -circulation t, the air inlet of which is controlled by an axially displaceable closing member actuated by an ■ adjusting device, characterized in that the closing member (35) is supported displaceably by the stand (11), and that at least the adjusting device (42) causing the displacement of the locking member is arranged on the stand.

2. Eddy current brake according to claim 1, characterized in that that the closing member (35) on a th in the stand (11) gelager, actuated by the adjusting device (4-2) linkage (36,38) is attached. *

3. eddy current brake according to claim 1 or 2, characterized in that that the adjusting device is at least one electromagnet (42).

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4. Eddy current brake according to claim 3 »characterized in that that the electromagnet (42) via a switching amplifier is excited by an NTC resistor that changes its resistance as a function of the ambient temperature (5Ό is controlled.

5. eddy current brake according to claim 1 or 2, characterized in that the adjusting device is at least one heat-sensitive expansion element. Ji

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