EP4710413A1 - Drahtführungselement, bremse zum abbremsen einer welle und bremsmotor mit bremse - Google Patents

Abstract

Drahtführungselement, Bremse zum Abbremsen einer Welle und Bremsmotor mit Bremse wobei das Drahtführungselement kraftschlüssig gehalten ist, wobei das Drahtführungselement einen ersten und einen zweiten Schlitz aufweist, wobei der erste Schlitz parallel zum zweiten Schlitz ausgebildet ist, wobei der erste Schlitz tiefer ausgeführt ist als der zweite Schlitz.

Description

Drahtführungselement, Bremse zum Abbremsen einer Welle und Bremsmotor mit Bremse

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Drahtführungselement, eine Bremse zum Abbremsen einer Welle und einen Bremsmotor mit Bremse.

Es ist allgemein bekannt, dass als Spulenkern eines Elektromagneten ein ferromagnetischer Magnetkörper verwendbar ist und eine Wicklung des Elektromagneten auf einen Kunststoff- Spulenträger wickelbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drahtführungselement einfach und kostengünstig zu gestalten sowie eine elektromagnetisch betätigbare Bremse und einen Bremsmotor mit einem solchen Drahtführungselement einfach und kostengünstig herstellbar auszubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Drahtführungselement nach den in Anspruch 1 , bei der Bremse und bei dem Bremsmotor nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Drahtführungselement, insbesondere für eine Spule, welche einen Wickelkörper und eine Wicklung aufweist, sind, dass das Drahtführungselement kraftschlüssig gehalten ist, insbesondere wobei das Drahtführungselement in einen Radialschlitz des Wickelkörpers eingesteckt und elastisch vorgespannt und/oder kraftschlüssig gehalten ist, wobei das Drahtführungselement einen ersten und einen zweiten Schlitz, insbesondere zur Umgebung hin offenen Schlitz, aufweist, wobei der erste Schlitz parallel zum zweiten Schlitz ausgebildet ist, wobei der erste Schlitz tiefer, insbesondere also länger, ausgeführt ist als der zweite Schlitz,

ISI \ EIDOPAT 22.04.2024 insbesondere wobei die Schlitzweite des ersten Schlitzes größer ist als Durchmesser des

Wicklungsdrahts und kleiner als das Doppelte, insbesondere 120%, des Durchmessers des

Wicklungsdrahts ist, insbesondere wobei die Schlitzweite des zweiten Schlitzes größer ist als Durchmesser des Wicklungsdrahts und kleiner als das Doppelte, insbesondere 120%, des Durchmessers des Wicklungsdrahts ist, insbesondere wobei der Wickelkörper ein Innenpol eines Elektromagneten, insbesondere einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse, ist, wobei die Wicklung auf den Wickelkörper aufgewickelt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass die unterschiedlichen Tiefen der beiden Schlitze ermöglichen, dass Drahtwege möglichst kurzgehalten werden und dass der Draht am Anfang der Wicklung tangential einläuft und Ende der Wicklung tangential ausläuft. Dabei ist eine Drahtspannung aufrechterhaltbar, so dass das Drahtführungselement vom Wicklungsdraht in radialer Richtung nach innen angedrückt wird und daher nicht aus dem Radialschlitz herauswandern kann.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Drahtführungselement U-förmig ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass durch die elastische Auslenkung der beiden Schenkel des U relativ zueinander eine Vorspannung erzeugbar ist, welche dann die kraftschlüssige Verbindung mit dem Wicklungsträger, insbesondere Innenpol des Elektromagneten oder der Bremse, bewirkt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Drahtführungselement einen ersten Schenkel auf, der über einen Jochbereich des Drahtführungselements mit einem zweiten Schenkel des Drahtführungselements verbunden ist, insbesondere wobei die Schlitze parallel zu den Schenkeln ausgerichtet sind. insbesondere wobei das Drahtführungselement samt seiner Schenkel und des Jochbereichs einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt ist und/oder als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Drahtführungselement einfach und kostengünstig herstellbar ist und einfach und sicher befestigbar ist in einem Radialschlitz sowie ein tangentiales Einlaufen des Wicklungsdrahtes und tangentiales Auslaufen des Wicklungsdrahtes ermöglicht wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im Jochbereich des Drahtführungselements Kontaktstifte eingelassen sind und/oder stoffschlüssig verbunden, insbesondere wobei das Drahtführungselement einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt ist und/oder als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Drahtführungselement zusätzlich auch Haltefunktion für die Kontaktstifte aufweist, welche zur Verschaltung oder zum elektrischen Anschließen der Wicklung dienen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zur axialen Begrenzung des Drahtführungselements am Drahtführungselement ein erster Kragen, insbesondere Wulst, und ein zweiter Kragen, insbesondere Wulst, ausgeformt, insbesondere wobei der erste Kragen sich ununterbrochen vom ersten Schenkel über den Jochbereich bis zum zweiten Schenkel erstreckt, insbesondere wobei der zweite Kragen durch den Jochbereich unterbrochen ist und sich am ersten Schenkel erstreckt und am zweiten Schenkel erstreckt, insbesondere wobei der der jeweilige Kragen die Schenkelbreite des jeweiligen Schenkels verbreiternd ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Kragen das Drahtführungselement in einer Richtung begrenzen.

Wichtige Merkmale bei der Bremse, insbesondere für einen Bremsmotor, zum Abbremsen einer Welle, einen Magnetkörper und eine elektrisch bestrombare Wicklung auf, sind, dass der Magnetkörper einen Innenpol aufweist, insbesondere wobei der Innenpol aus ferromagnetischem Material ausgeführt ist, wobei die Wicklung, insbesondere direkt, auf den Innenpol gewickelt ist, wobei der Innenpol einen ersten Kragen aufweist, der am Innenpol radial hervorsteht, wobei der erste Kragen des Innenpols eine, insbesondere zur Umgebung des Innenpols hin und/oder nach radial außen geöffnete, Ausnehmung, insbesondere Radialschlitz, aufweist, wobei der von der Ausnehmung überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von der Wicklung überdeckten Radialabstandsbereich überlappt, wobei in die Ausnehmung ein oben genanntes Drahtführungselement eingesteckt ist, insbesondere wobei die Wicklungsachse der Wicklung koaxial ausgerichtet ist zur Zylinderachse des hohlzylindrisch ausgebildeten Außenpols und/oder zur Drehachse der Welle.

Von Vorteil ist dabei, dass das Drahtführungselement von radial außen kommend in den Radialschlitz einführbar ist und bei diesem Einstecken elastisch angedrückt wird, so dass das Drahtführungselement kraftschlüssig verbunden ist und den in die Wicklung einlaufenden und den in die Wicklung auslaufenden Draht führen kann. Hierzu ist der erste Schlitz tiefer, insbesondere also länger, als der zwei Schlitz ausgeführt, damit der einlaufende Draht radial tiefer, insbesondere also länger, geführt ist als der auslaufende Draht. Die beiden Schlitze sind parallel ausgerichtet und nur durch den Mittelschenkel getrennt. Dabei ist der Mittelschenkel parallel zum ersten Schenkel und zum zweiten Schenkel ausgerichtet.

Die Schlitzweite des Radialschlitzes ist geringfügig kleiner als die in tangentialer Richtung oder in Umfangsrichtung gemessene Ausdehnung des Drahtführungselements. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Magnetkörper einen Außenpol auf, insbesondere wobei der Außenpol jeweils aus ferromagnetischem Material ausgeführt ist, wobei der Außenpol hohlzylindrisch ausgebildet ist und/oder wobei der Außenpol auf den Innenpol aufgesteckt ist, insbesondere spielbehaftet aufgesteckt ist.

Von Vorteil ist dabei, dass ein Spulenträger aus Kunststoff nicht notwendig ist, weil der Innenpol selbst den nötigen Wickelraum zur Verfügung stellt und somit die Wicklung direkt auf den Innenpol gewickelt ist. Der Innenpol weist die beiden Kragen zur axialen Begrenzung des Wickelraums auf und in radialer Richtung der Wicklungsraum nach radial innen vom Innenpol und nach radial außen vom Außenpol auf. Der Außenpol wird auf den Innenpol in axialer Richtung aufgesteckt und vom zweiten Kragen des Innenpols axial begrenzt, wobei am zweiten Kragen ein Absatz ausgeformt ist, welcher den Außenpol relativ zum Innenpol zentriert, insbesondere sodass die Zylinderachse des Außenpols in Flucht gebracht wird zur Wicklungsachse der Wicklung und/oder zur axialen Richtung, also zur Richtung der Drehachse der Welle.

Zwischen Außenpol und erstem Kragen ist zwar ein radiales Spiel zulässig, jedoch ist dieses Spiel kein ausreichender Luftspalt, der einen Übertritt des Feldes ausreichend verhindern würde. Daher ist der zweite Kragen nach radial außen verjüngt ausgeführt, wodurch dieser verjüngte Bereich schon bei geringer Bestromung der Wicklung in Sättigung gelangt und bei Nennstrom im Wesentlichen als Luftspalt wirksam ist. Auf diese Weise ist ein wesentlicher Übertritt des Feldes, insbesondere magnetischer Kurzschluss zwischen Außenpol und Innenpol, verhinderbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innenpol hohl ausgeführt, insbesondere wobei die Welle axial durch den Innenpol hindurchragt. Von Vorteil ist dabei, dass auf der vom Stator des Elektromotors abgewandten Seite der Bremse ein Lüfter drehfest mit der Welle verbindbar ist und somit eine Kühlung der Bremse weiter verbessert. Alternativ ist aber auch ein Winkelsensor zur Erfassung der Drehwinkellage der Welle an der vom Stator des Elektromotors abgewandten Seite des Innenpols anordenbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenpol eine elektrisch isolierende Schicht auf, insbesondere zumindest in dem axial zwischen dem ersten Kragen und dem zweiten Kragen angeordneten Bereich, insbesondere wobei die elektrisch isolierende Schicht eine Lackschicht ist oder eine Kunststoffumspritzung ist. Von Vorteil ist dabei die höhere Isolationsfestigkeit. Somit ist der selbst isolierte Wickeldraht, insbesondere Backlackdraht, der Wicklung mittels einer weiteren Schicht vom metallischen Innenpol getrennt. Die Isolationsfestigkeit ist auf diese Weise verbessert. Insbesondere begrenzt diese Schicht die Wicklung, ist also zumindest auf der Außenoberfläche des Innenpols in dem axial zwischen den beiden Kragen angeordneten Oberflächenbereich und an der dem zweiten Kragen zugewandten Seite des ersten Kragens sowie an der dem ersten Kragen zugewandten Seite des zweiten Kragens die isolierende Schicht angeordnet. Als Lackschicht ist die Schicht einfach und schnell herstellbar. Alternativ ist aber auch eine aufwendiger herstellbare Umspritzung mit Kunststoff vorsehbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in den Außenpol in axialer Richtung durchgehende Bohrungen und nicht durchgehende Bohrungen, insbesondere Sacklochbohrungen, eingebracht. Von Vorteil ist dabei, dass in die Sacklochbohrungen die Federteile aufnehmbar sind und somit eine Führung bei der Linearbeweg und bereitstellbar ist

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innenpol mit Ausnahme von Bohrungen und zumindest einer Ausnehmung, insbesondere Radialschlitz, ein Rotationskörper, dessen Symmetrieachse koaxial ausgerichtet ist zur Zylinderachse des hohlzylindrisch ausgebildeten Innenpols, insbesondere wobei der von der Ausnehmung überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von der Wicklung überdeckten Radialabstandsbereich überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache spanende Fertigung ausführbar ist und durch den Radialschlitz die elektrischen Anschlussleitungen der Wicklung hindurchführbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenpol einen ersten Kragen auf, der am Innenpol radial hervorsteht, und einen vom ersten Kragen axial beabstandeten zweiten Kragen aufweist, der am Innenpol radial hervorsteht, insbesondere wobei der Innenpol mit dem ersten Kragen und dem zweiten Kragen einstückig, insbesondere einteilig, ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der Wickelraum durch die beiden Kragen axial begrenzt ist und die ansonsten Gefahr auslösenden Leitungen innerhalb des Wickelraums verbleiben. Außerdem ist die Herstellung des Innenpols und des Außenpol einfach und kostengünstig ausführbar, insbesondere als Drehteile.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Außendurchmesser des zweiten Kragens größer als der Außendurchmesser des ersten Kragens. Von Vorteil ist dabei, dass bei der Herstellung der hohlzylindrische Außenpol über den ersten Kragen überstülpbar ist und dadurch zum Anliegen an dem zweiten Kragen kommt, der somit als Anlagefläche und axiale Begrenzung fungiert. Außerdem ragen Schrauben durch den zweiten Kragen und den Außenpol hindurch, so dass der Außenpol mit dem zweiten Kragen mittels der Schrauben sowie mittels auf die Schrauben aufgeschraubter Muttern verbindbar ist. Der Außenpol umgibt den ersten Kragen gehäusebildend. Dadurch ist der radial äußere Endbereich des ersten Kragens, welcher nach radial außen verjüngt ausgeführt ist und somit zerbrechlich ausgeführt ist, vom Außenpol geschützt angeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umgibt der Außenpol den ersten Kragen radial, insbesondere wobei der vom ersten Kragen überdeckte Radialabstandsbereich radial innerhalb des vom Außenpol überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet ist, wobei der vom Außenpol in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom ersten Kragen in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst oder mit ihm überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Kragen samt Wickelraum vom Außenpol schützend und gehäusebildend umgeben ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung grenzt der vom Außenpol in axialer Richtung überdeckte Bereich an den vom zweiten Kragen in axialer Richtung überdeckte Bereich, insbesondere direkt, angrenzt, insbesondere also der Außenpol am zweiten Kragen anliegt. Von Vorteil ist dabei, dass der Außenpol räumlich ausgerichtet ist relativ zu einem ebenen Oberflächenabschnitt des zweiten Kragens, insbesondere welche eine einzige axiale Position aufweist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innenpol aus einem ersten Material und der Außenpol aus einem zweiten Material gefertigt, wobei das erste Material eine niedrigere magnetische Sättigungsflussdichte aufweist als das zweite Material. Von Vorteil ist dabei, dass zwei unterschiedliche Materialien verwendbar sind und somit eine Optimierung der Materialwahl in Abhängigkeit von magnetischer Flussdichte und belastender Kraft ermöglicht ist. Insbesondere wird mittels der Federteile in den Innenpol eine den Innenpol belastende Kraft eingeleitet, wohingegen der Außenpol nur magnetische Flussdichte durchleitet und keiner solchen belastenden Kraft ausgesetzt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Material ein Grauguss und/oder ein GGG Gusswerkstoff und/oder ein ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit und das zweite Material ist ein Stahl. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache und kostengünstige Herstellung ermöglicht ist. Insbesondere ist der Außenpol als einfaches Drehteil herstellbar und der Innenpol als Gussteil.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung nimmt die in axialer Richtung gemessene Wandstärke des ersten Kragens mit zunehmendem Radialabstand monoton ab, insbesondere in einem radial äußeren Endbereich des ersten Kragens streng monoton abnimmt. Von Vorteil ist dabei, dass der Endbereich schon bei geringem magnetischen Fluss in Sättigung übergeht und somit für den darüber hinaus gehenden magnetischen Fluss als Luftspalt fungiert. Somit ist ein magnetischer Kurzschluss zwischen erstem Kragen und Außenpol verhindert oder zumindest minimiert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Kragen in einem oder dem radial äußeren Endbereich einen konisch ausgebildeten Oberflächenabschnitt auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist, insbesondere indem dem konisch ausgebildeten Oberflächenabschnitt ein ebener Oberflächenabschnitt des ersten Kragens zugeordnet wird, der nur eine einzige axiale Position aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in den nicht durchgehenden Bohrungen des Außenpols Federteile aufgenommen, welche auf eine Ankerscheibe der Bremse drücken. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfach herstellbare Führung und Aufnahme für die Federteile ermöglicht ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in den zweiten Kragen axial durchgehende Bohrungen eingebracht, durch welche Schrauben hindurchragen, welche durch die axial durchgehenden Bohrungen des Außenpols hindurchragen, insbesondere und durch Ausnehmungen der Ankerscheibe. Von Vorteil ist dabei, dass

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ankerscheibe mit dem Magnetkörper, insbesondere mit dem Innenpol und/oder dem Außenpol, drehfest verbunden und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass in die Ankerscheibe Reibkraft eintragbar ist und diese dann abgeleitet wird an den stationären Teil der Bremse.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein scheibenförmiger Bremsbelagträger drehfest mit der Welle verbunden und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet, insbesondere wobei ein ringförmiger Mitnehmer auf die Welle aufgesteckt ist und drehfest mit der Welle verbunden ist, insbesondere mittels Passfederverbindung oder Pressverbindung, wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, auf welche die Innenverzahnung des Bremsbelagträgers aufgesteckt ist, insbesondere sodass der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe axial zwischen dem Magnetkörper und dem Bremsbelagträger angeordnet ist und wobei der Bremsbelagträger axial zwischen einem eine Bremsfläche aufweisenden Teil der Ankerscheibe angeordnet ist, insbesondere wobei der Bremsbelagträger axial beidseitig jeweils einen Bremsbelag aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Herstellung der Bremse ermöglicht ist. Außerdem fällt die Bremse bei Nichtbestromung der Wicklung automatisch ein, indem die Federteile dann die Ankerscheibe auf den Bremsbelagträger drücken, der somit auf seiner von der Ankerscheibe abgewandten Seite des Bremsbelagträgers auf die Bremsfläche gedrückt wird. Optional ist der Bremsbelagträger mit seinen Bremsbelägen auch einstückig, also einteilig aufführbar.

Unter Außenverzahnung wird in der vorliegenden Schrift auch stets ein Außenvielkant, insbesondere Sechskant subsummiert; unter Innenverzahnung wird in der vorliegenden Schrift auch stets ein Innenvielkant subsummiert.

Wichtige Merkmale bei dem Bremsmotor sind, dass der Bremsmotor einen Elektromotor und die vorgenannte Bremse aufweist, wobei die Welle eine Rotorwelle des Elektromotors ist, insbesondere wobei das Teil als Lagerschild oder als Reibblech ausgebildet ist, insbesondere wobei das Teil drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist.

Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsmotor einfach und kostengünstig herstellbar ist, indem die Wicklung direkt auf den Innenpol wickelbar ist und dadurch die Bremse und somit auch der Bremsmotor mit möglichst geringen Bauvolumen und/oder kompakt ausgeführt ist. Die Herstellung des aus Stahl ausführbaren Außenpols ist durch Drehen einfach und kostengünstig ermöglicht.

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.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist der erfindungsgemäße Magnetkörper einer Bremse in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Längsschnitt des Magnetkörpers der Bremse dargestellt.

In der Figur 3 ist eine zugehörige explodierte Darstellung des Magnetkörpers der Bremse gezeigt.

In der Figur 4 ist eine Schnittansicht der Bremse dargestellt.

In der Figur 5 ist ein am Magnetkörper befestigtes Drahtführungselement 50 dargestellt.

In der Figur 6 ist das Drahtführungselement 50 in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 7 ist das Drahtführungselement 50 in Frontansicht dargestellt.

In der Figur 8 ist das Drahtführungselement 50 in Seitenansicht dargestellt.

Wie in den Figuren dargestellt, weist der Magnetkörper einen ringförmigen Außenpol 2 auf, welcher auf einen Innenpol 1 des Magnetkörpers aufgeschoben ist.

Somit ist der Magnetkörper zweiteilig ausgeführt und es sind verschiedene Materialien verwendbar.

Insbesondere wird als Material des Außenpols 2 ein Material eingesetzt, dessen magnetische Sättigungsflussdichte höher ist als die des Materials des Innenpolsl.

Vorzugsweise wird als Material des Außenpols 2 ein Stahl verwendet und als Material des Innenpols 1 ein Grauguss und/oder GGG Gusswerkstoff, insbesondere ein ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit. Somit ist eine spanende Bearbeitung einfach ausführbar. Der Außenpol 2 ist hohlzylinderförmig ausgebildet, wobei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, axial durchgehende und axial nicht durchgehende Bohrungen, insbesondere Axialbohrungen, eingebracht sind. In den axial nicht durchgehenden Bohrungen, also Sacklochbohrungen, sind Federteile 3 eingesteckt, welche somit am Außenpol 2 abgestützt sind und auf eine Ankerscheibe 43 der Bremse drücken.

Durch die axial durchgehenden Bohrungen des Außenpols 2 ragen Schrauben 4 hindurch, welche auch durch Ausnehmungen der Ankerscheibe 43 hindurchragen, so dass die Ankerscheibe 43 in axialer Richtung bewegbar angeordnet ist und drehfest zum Außenpol 2 angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ sind auch Führungsbolzen vorsehbar, welche durch Ausnehmungen der Ankerscheibe 43 hindurchragen und am Außenpol 2 befestigt sind.

Auf die von der Bremse abzubremsenden Welle, insbesondere Rotorwelle, ist ein ringförmiger Mitnehmer 41 aufgesteckt, der eine Außenverzahnung aufweist und mit der Welle drehfest verbunden ist, insbesondere mittels Passfederverbindung.

Ein scheibenförmiger Bremsbelagträger 42 ist mit seiner Innenverzahnung auf die Außenverzahnung aufgesteckt, wobei die Innenverzahnung mit der Außenverzahnung im Eingriff ist. Somit ist der Bremsbelagträger 42 mit dem Mitnehmer 41 drehfest verbunden und trotzdem in axialer Richtung verschiebbar.

Auf der von der Ankerscheibe 43 axial abgewandten Seite des Bremsbelagträgers 42 ist eine Bremsfläche 40 ausgebildet, insbesondere an einem in einem Gehäuseteil 44 aufgenommenen Reibblech oder an einem Lagerschild eines Elektromotors, welches ein Lager der Rotorwelle des Elektromotors aufnimmt.

Die Ankerscheibe 43 ist axial zwischen dem Bremsbelagträger 42 und dem Außenpol 2 angeordnet. Der Bremsbelagträger 42 ist axial zwischen der Ankerscheibe 43 und der Bremsfläche angeordnet. Auf den Innenpol 1 ist eine elektrisch bestrombare Wicklung 5, insbesondere Spulenwicklung, gewickelt, bei deren Bestromung die Ankerscheibe 43 entgegen der von den Federteilen 3 erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hin, insbesondere zum Außenpol 2 hin, gezogen wird, sodass der Bremsbelagträger sich von der Bremsfläche freilaufen kann.

Bei Nichtbestromung der Wicklung 5 drücken die Federteile 3 die Ankerscheibe 43 auf den Bremsbelagträger 42, der somit auf die auf seiner von der Ankerscheibe 43 abgewandten Seite angeordnete Bremsfläche gedrückt wird. Somit wird am Bremsbelagträger 42 axial beidseitig ein Reibschluss, insbesondere einerseits zur Bremsfläche und andererseits zur Ankerscheibe 43.

Vorzugsweise ist die Wicklung 5 direkt auf den Innenpol 1 gewickelt, sodass kein Kunststoffteil, insbesondere Spulenträger, zwischengeordnet notwendig ist.

Der Innenpol 1 weist einen ersten, radial hervorstehenden Kragen 31 auf, welcher die Wicklung 5 in axialer Richtung begrenzt und einen zweiten, radial hervorstehenden Kragen 32, welcher die Wicklung entgegen der axialen Richtung begrenzt. Der zweite Kragen 32 ragt vorzugsweise weiter hervor als der erste Kragen 31, sodass der hohlzylinderförmige Außenpol 2 an einer axialen Stirnfläche des zweiten Kragens 32 anliegt und der erste Kragen 31 radial innerhalb des Außenpols 2 angeordnet ist.

Der vom Außenpol 2 in axialer Richtung überdeckte Bereich umfasst den vom ersten Kragen 31 in axialer Richtung überdeckten Bereich, insbesondere und den von der Wicklung in axialer Richtung überdeckten Bereich.

Der erste Kragen 31 weist eine ebene axiale Stirnfläche auf, welche als Polfläche 33 fungiert.

An seinem radial äußeren Endbereich ist der erste Kragen 31 verjüngt ausgeführt, so dass die axiale Wandstärke des ersten Kragens 31 mit zunehmendem Radialabstand monoton, insbesondere streng monoton, abnimmt. Daher weist der erste Kragen 31 eine Schrägung 6, insbesondere konische Fläche, in diesem radialen Endbereich auf. Durch diese verjüngte Ausformung gelangt der verjüngte Bereich schon bei geringer Bestromung der Wicklung in die magnetische Sättigung und wirkt somit vorwiegend als Luftspalt zwischen Außenpol 2 und Innenpol 1. Trotzdem ist die axiale Begrenzung der Wicklung 5 erreicht.

Die radiale Richtung und die Radialabstände sind hier stets bezogen auf die Drehachse der Welle. Die axiale Richtung ist parallel zur Drehachse der Welle ausgerichtet und die Umfangsrichtung ist bezogen auf die Drehachse der Welle. Die Wicklungsachse der Wicklung 5 ist koaxial zur Drehachse der Wicklung ausgerichtet.

Der vom zweiten Kragen 32 in axialer Richtung überdeckte Bereich grenzt an den von dem Außenpol 2 in axialer Richtung überdeckten Bereich an.

Der Innenpol 1 und der Außenpol 2 sind insbesondere aus ferromagnetischem Material gefertigt.

Die Schrauben 4 ragen durch Ausnehmungen des zweiten Kragens hindurch, die radial außerhalb des ersten Kragens angeordnet sind und in Flucht sind mit den jeweils entsprechenden Ausnehmungen des Außenpols 2, durch welche die Schrauben 4 ebenfalls hindurch ragen.

Eine Ausnehmung 30 ist als radialer Schlitz, insbesondere Kerbe oder radial gerichtete Vertiefung, im zweiten Kragen 32 eingebracht, sodass die Anschlussleitungen der Wicklung 5 hindurchführbar sind. Der von dem radialen Schlitz überdeckte Radialabstandsbereich überlappt mit dem von der Wicklung 5 in radialer Richtung überdeckten Radialabstandsbereich.

Mit Ausnahme der Ausnehmung 30 und der Ausnehmungen, durch welche die Schrauben 4 hindurchragen, ist der Innenpol 1 als Rotationskörper ausgeführt.

Damit die von der Bremse abzubremsende Welle, insbesondere Rotorwelle des die Bremse aufweisenden Bremsmotors, durch die Bremse axial hindurchragen kann, ist der Innenpol 1 hohl ausgeführt. Somit ist die Bremse an einen Elektromotor des Bremsmotors anmontierbar und auf der von dem Stator des Elektromotors axial abgewandten Seite der Bremse ist ein Winkelsensor zur Erfassung der Drehlage der Welle anordenbar und/oder ein Lüfter.

Die Polfläche 30 ist axial bündig zum Außenpol 2 ausgebildet, insbesondere wobei die axiale Position der Polfläche 30 den vom Außenpol 2 in axialer Richtung überdeckten Bereich begrenzt, insbesondere in axialer Richtung.

Wie in den Figuren 5 bis 8 dargestellt, ist ein Drahtführungselement 50 in die Ausnehmung 30, insbesondere Radialschlitz, eingesteckt.

Das Drahtführungselement 50 weist eine U-förmige Form mit zusätzlichem Mittelschenkel auf. Ein erster Schenkel 61 des Drahtführungselements 50 und ein zweiter Schenkel 60 des Drahtführungselements 50 sind über einen Jochbereich 64 des Drahtführungselements 50 verbunden.

Die beiden Schenkel (60, 61) weisen an ihrer Außenseite jeweils eine Einführschräge auf, welche jeweils an den Schlitzrändern der Ausnehmung 30, insbesondere des Radialschlitzes, beim Einstecken des Drahtführungselements 50 zur Anlage kommt, wobei infolge der Verbreiterung durch die Einführschrägen die Schenkel (60, 61) elastisch ausgelenkt werden, sodass das Drahtführungselement 50 in der Ausnehmung 30, insbesondere Radialschlitz, eingeklemmt ist.

Parallel zu den Schenkeln (60, 61) sind in den Jochbereich 64 ein erster Schlitz 71 , insbesondere eine Kerbe oder eine erste radial gerichtete Vertiefung, und ein zweiter Schlitz 70, insbesondere eine Kerbe oder eine zweite radial gerichtete Vertiefung, eingebracht, welche beide zueinander parallel ausgeführt sind und auch parallel zu den beiden Schenken (60, 61) ausgerichtet sind.

Somit sind die Schlitze (70, 71) im Wesentlichen radial gerichtet, wobei sie allerdings eine verschiedene radiale Tiefe aufweisen. Beide Schlitze (70, 71) sind nach radial außen offen und weisen einen unterschiedlichen kleinste Radialabstand zur Drehachse der Welle auf. Sie sind also radial verschieden tief in den Jochbereich eingeschnitten, wodurch der Mittelschenkel gebildet ist. Auf diese Weise ist beim Bewickeln der Spulenwicklung 5 der Wicklungsdraht zunächst durch den ersten Schlitz 71 in den zwischen den beiden Kragen (31 , 32) angeordneten Wickelraum führbar und nach dem Wickeln der Spulenwicklung 5 durch den zweiten Schlitz 70 aus dem Wickelraum herausführbar.

Im Drahtführungselement 50 sind metallische Kontaktelemente 80, insbesondere Kontaktstifte, eingelassen, an welchen die Enden des Wicklungsdrahts befestigt werden, um eine Kontaktierung mit elektrischen Leitungen zu ermöglichen. Sowohl eine jeweilige abisolierte elektrische Leitung als auch ein jeweiliges Ende des Wicklungsdrahtes sind mit dem jeweiligen Kontaktelement 80, insbesondere Kontaktstift, elektrisch verbunden.

An seinem axial hinteren Randbereich weist das Drahtführungselement 50 einen ersten, Kragen 62, insbesondere Wulst, auf, insbesondere welcher als axiale Begrenzung für das Drahtführungselement 50 fungiert. Dabei erstreckt sich der erste Kragen 62 entlang der Schenkel (60, 61) und entlang des Jochbereichs 64. Der erste Kragen 62 erstreckt sich ununterbrochen vom ersten Schenkel 61 über den Jochbereich 64 zum zweiten Schenkel 60 und ragt am ersten Schenkel 61 in tangentialer Richtung hervor und am zweiten Schenkel 60 entgegen der tangentialen Richtung hervor.

An seinem axial vorderen Randbereich weist das Drahtführungselement 50 einen zweiten, Kragen 63, insbesondere Wulst, auf, insbesondere welcher als entgegengerichtet axiale Begrenzung für das Drahtführungselement 50 fungiert. Dabei erstreckt sich der zweite Kragen 63 entlang der Schenkel (60, 61) - nicht aber entlang des Jochbereichs 64. Der zweite Kragen 63 ist unterbrochen ausgeführt und ragt am ersten Schenkel 61 in tangentialer Richtung hervor und am zweiten Schenkel 60 entgegen der tangentialen Richtung.

Durch die beiden Kragen (62, 63) ist somit das Drahtführungselement 50 axial in beide Richtungen begrenzt. Insbesondere ist die Schlitzbreite des ersten Schlitzes 71 größer als der Durchmesser des Wicklungsdrahts, aber kleiner als 120% des Durchmessers des Wicklungsdrahts.

Insbesondere ist auch die Schlitzbreite des zweien Schlitzes 70 größer als der Durchmesser des Wicklungsdrahts, aber kleiner als 120% des Durchmessers des Wicklungsdrahts.

Vorzugsweise ist das Drahtführungselement 50 als Kunststoffspritzgussteil gefertigt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ragt die Polfläche 30 axial hervor, so dass der vom ersten Kragen 31 in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem vom Außenpol 2 in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen weist der Innenpol 1 eine elektrisch isolierende Schicht zur Erhöhung der Isolationsfestigkeit auf. Diese kann als Lackschicht oder auch als Kunststoffumspritzung vorgesehen werden. Vorzugsweise ist Kontaktfläche zum Außenpol 2 hin frei von der isolierenden Schicht ausgeführt.

Bezugszeichenliste

1 Innenpol

2 Außenpol

3 Federteil

4 Schraube

5 Spulenwicklung

6 Schrägung, insbesondere konische Fläche

30 Ausnehmung

31 erster Kragen

32 zweiter Kragen

33 Polfläche des Innenpols 1

40 Bremsfläche

41 Mitnehmer

42 Bremsbelagträger

43 Ankerscheibe

44 Gehäuseteil

50 Drahtführungselement

60 zweiter Schenkel mit Einführschräge

61 erster Schenkel mit Einführschräge

62 erster Kragen, insbesondere Wulst

63 zweiter Kragen, insbesondere Wulst

64 Joch be re ich

70 zweiter Schlitz, insbesondere Kerbe oder erste radial gerichtete Vertiefung

71 erster Schlitz, insbesondere Kerbe oder zweite radial gerichtete Vertiefung

80 Kontaktelement, insbesondere Kontaktstift

Claims

Patentansprüche:

1. Drahtführungselement, insbesondere für eine Spule, welche einen Wickelkörper und eine Wicklung aufweist, wobei das Drahtführungselement kraftschlüssig gehalten ist, insbesondere wobei das Drahtführungselement in einen Radialschlitz des Wickelkörpers eingesteckt und elastisch vorgespannt ist und/oder kraftschlüssig gehalten ist, wobei das Drahtführungselement einen ersten und einen zweiten Schlitz, insbesondere eien erste und eine zweite Kerbe, insbesondere einen ersten und einen zweiten, zur Umgebung hin offenen Schlitz, aufweist, wobei der erste Schlitz parallel zum zweiten Schlitz ausgebildet ist, wobei der erste Schlitz tiefer, insbesondere also länger, ausgeführt ist als der zweite Schlitz, insbesondere wobei die Schlitzweite des ersten Schlitzes größer ist als Durchmesser des Wicklungsdrahts und kleiner als das Doppelte, insbesondere 120%, des Durchmessers des Wicklungsdrahts ist, insbesondere wobei die Schlitzweite des zweiten Schlitzes größer ist als Durchmesser des Wicklungsdrahts und kleiner als das Doppelte, insbesondere 120%, des Durchmessers des Wicklungsdrahts ist, insbesondere wobei der Wickelkörper ein Innenpol eines Elektromagneten, insbesondere einer elektromagnetisch betätigbaren Bremse, ist, wobei die Wicklung auf den Wickelkörper aufgewickelt ist.

2. Drahtführungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtführungselement U-förmig ausgeformt ist und/oder dass oder wobei das Drahtführungselement einen ersten Schenkel aufweist, der über einen Jochbereich des Drahtführungselements mit einem zweiten Schenkel des Drahtführungselements verbunden ist, insbesondere wobei die Schlitze parallel zu den Schenkeln ausgerichtet sind. insbesondere wobei das Drahtführungselement samt seiner Schenkel und des Jochbereichs einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt ist und/oder als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist.

3. Drahtführungselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Jochbereich des Drahtführungselements Kontaktstifte eingelassen sind und/oder stoffschlüssig verbunden sind, insbesondere wobei das Drahtführungselement einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt ist und/oder als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt ist.

4. Drahtführungselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Begrenzung des Drahtführungselements am Drahtführungselement ein erster Kragen (62), insbesondere Wulst, und ein zweiter Kragen (63), insbesondere Wulst, ausgeformt ist, insbesondere wobei der erste Kragen sich ununterbrochen vom ersten Schenkel über den Jochbereich bis zum zweiten Schenkel erstreckt, insbesondere wobei der zweite Kragen durch den Jochbereich unterbrochen ist und sich am ersten Schenkel erstreckt und am zweiten Schenkel erstreckt, insbesondere wobei der der jeweilige Kragen die Schenkelbreite des jeweiligen Schenkels verbreiternd ausgeführt ist.

5. Bremse, insbesondere für einen Bremsmotor, zum Abbremsen einer Welle, die Bremse einen Magnetkörper und eine elektrisch bestrombare Wicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper einen Innenpol aufweist, insbesondere wobei der Innenpol aus ferromagnetischem Material ausgeführt ist, wobei die Wicklung, insbesondere direkt, auf den Innenpol gewickelt ist, wobei der Innenpol einen ersten Kragen aufweist, der am Innenpol radial hervorsteht, wobei der erste Kragen des Innenpols eine, insbesondere zur Umgebung des Innenpols hin und/oder nach radial außen geöffnete, Ausnehmung, insbesondere Radialschlitz, aufweist, wobei der von der Ausnehmung überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von der Wicklung überdeckten Radialabstandsbereich überlappt, wobei in die Ausnehmung ein Drahtführungselement nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingesteckt ist, insbesondere wobei die Wicklungsachse der Wicklung koaxial ausgerichtet ist zur

Zylinderachse des hohlzylindrisch ausgebildeten Außenpols und/oder zur Drehachse der Welle.

6. Bremse nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkörper einen Außenpol aufweist, insbesondere wobei der Außenpol jeweils aus ferromagnetischem Material ausgeführt ist, wobei der Außenpol hohlzylindrisch ausgebildet ist und/oder wobei der Außenpol auf den Innenpol aufgesteckt ist, insbesondere spielbehaftet aufgesteckt ist, und/oder dass der Innenpol hohl ausgeführt ist, insbesondere wobei die Welle axial durch den Innenpol hindurch ragt und/oder dass der Innenpol eine elektrisch isolierende Schicht aufweist, insbesondere zumindest in dem axial zwischen dem ersten Kragen und dem zweiten Kragen angeordneten Bereich, insbesondere wobei die elektrisch isolierende Schicht eine Lackschicht ist oder eine Kunststoffumspritzung ist.

7. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Außenpol in axialer Richtung durchgehende Bohrungen und nicht durchgehende Bohrungen, insbesondere Sacklochbohrungen, eingebracht sind, und/oder dass der Innenpol mit Ausnahme von Bohrungen und zumindest einer Ausnehmung, insbesondere Radialschlitz, ein Rotationskörper ist, dessen Symmetrieachse koaxial ausgerichtet ist zur Zylinderachse des hohlzylindrisch ausgebildeten Innenpols, insbesondere wobei der von der Ausnehmung überdeckte Radialabstandsbereich mit dem von der Wicklung überdeckten Radialabstandsbereich überlappt.

8. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenpol einen vom ersten Kragen axial beabstandeten zweiten Kragen aufweist, der am Innenpol radial hervorsteht, insbesondere wobei der Innenpol mit dem ersten Kragen und dem zweiten Kragen einstückig, insbesondere einteilig, ausgebildet ist, und/oder dass der Außendurchmesser des zweiten Kragens größer ist als der Außendurchmesser des ersten Kragens.

9. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenpol den ersten Kragen radial umgibt, insbesondere wobei der vom ersten Kragen überdeckte Radialabstandsbereich radial innerhalb des vom Außenpol überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet ist, wobei der vom Außenpol in axialer Richtung überdeckte Bereich den vom ersten Kragen in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst oder mit ihm überlappt, und/oder dass der vom Außenpol in axialer Richtung überdeckte Bereich an den vom zweiten Kragen in axialer Richtung überdeckte Bereich, insbesondere direkt, angrenzt, insbesondere also der Außenpol am zweiten Kragen anliegt.

10. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenpol aus einem ersten Material und der Außenpol aus einem zweiten Material gefertigt ist, wobei das erste Material eine niedrigere magnetische Sättigungsflussdichte aufweist als das zweite Material, insbesondere das erste Material ein Grauguss und/oder ein GGG Gusswerkstoff und/oder ein ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit ist und das zweite Material ein Stahl ist.

11. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung gemessene Wandstärke des ersten Kragens mit zunehmendem Radialabstand monoton abnimmt, insbesondere in einem radial äußeren Endbereich des ersten Kragens streng monoton abnimmt, und/oder dass der erste Kragen in einem oder dem radial äußeren Endbereich einen konisch ausgebildeten Oberflächenabschnitt aufweist.

12. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den nicht durchgehenden Bohrungen des Außenpols Federteile aufgenommen sind, welche auf eine Ankerscheibe der Bremse drücken, und/oder dass in den zweiten Kragen axial durchgehende Bohrungen eingebracht sind, durch welche Schrauben hindurchragen, welche durch die axial durchgehenden Bohrungen des Außenpols hindurch ragen, insbesondere und durch Ausnehmungen der Ankerscheibe.

13. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerscheibe mit dem Magnetkörper, insbesondere mit dem Innenpol und/oder dem Außenpol, drehfest verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.

14. Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein scheibenförmiger Bremsbelagträger drehfest mit der Welle verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, insbesondere wobei ein ringförmiger Mitnehmer auf die Welle aufgesteckt ist und drehfest mit der Welle verbunden ist, insbesondere mittels Passfederverbindung, wobei der Mitnehmer eine Außenverzahnung aufweist, auf welche die Innenverzahnung des Bremsbelagträgers aufgesteckt ist, insbesondere sodass der Bremsbelagträger mit dem Mitnehmer drehfest verbunden ist und in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe axial zwischen dem Magnetkörper und dem Bremsbelagträger angeordnet ist und wobei der Bremsbelagträger axial zwischen einem eine Bremsfläche aufweisenden Teil der Ankerscheibe angeordnet ist, insbesondere wobei der Bremsbelagträger axial beidseitig jeweils einen Bremsbelag aufweist.

15. Bremsmotor, aufweisend einen Elektromotor und eine Bremse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Rotorwelle des Elektromotors ist, insbesondere wobei das Teil als Lagerschild oder als Reibblech ausgebildet ist, insbesondere wobei das Teil drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist.