DE102018212386A1

DE102018212386A1 - Bremsvorrichtung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018212386A1
Application number: DE102018212386.1A
Authority: DE
Inventors: Christoph Holtmann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-26
Also published as: DE102018212386B4

Abstract

Um eine Bremsvorrichtung, welche eine Wirbelstrombremsvorrichtung umfasst, bereitzustellen, welche zuverlässig und sicher betreibbar ist und mittels welcher eine effektive Bremswirkung erzielbar ist, wird vorgeschlagen, dass die Wirbelstrombremsvorrichtung Folgendes umfasst:einen Statorteil;einen oder mehrere relativ zu dem Statorteil um eine Drehachse drehbar angeordnete und relativ zu dem Statorteil entlang der Drehachse axial verlagerbare Rotorteile;wobei der Statorteil eine Induktionseinrichtung, in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind, oder eine Erregereinrichtung, welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist, umfasst;wobei der eine oder die mehreren Rotorteile jeweils eine Erregereinrichtung, welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist, oder eine Induktionseinrichtung, in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind, umfassen;wobei die Wirbelstrombremsvorrichtung ferner eine oder mehrere Federvorrichtungen umfasst, deren Federkraft jeweils einer magnetischen Kraft zwischen der Erregereinrichtung des Statorteils und der Induktionseinrichtung eines jeweiligen Rotorteils oder einer magnetischen Kraft zwischen der Induktionseinrichtung des Statorteils und der Erregereinrichtung eines jeweiligen Rotorteils entgegenwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung, welche eine Wirbelstrombremsvorrichtung umfasst.
Bremsvorrichtungen, welche Wirbelstrombremsvorrichtungen umfassen, sind beispielsweise aus der DE 101 22 985 A1 , der DE 950 939 C und der DE 10 2016 108 646 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsvorrichtung bereitzustellen, welche zuverlässig und sicher betreibbar ist und mittels welcher eine effektive Bremswirkung erzielbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Bremsvorrichtung umfasst vorzugsweise Folgendes:

eine Wirbelstrombremsvorrichtung, welche insbesondere Folgendes umfasst:
- einen Statorteil;
- einen oder mehrere relativ zu dem Statorteil um eine Drehachse drehbare angeordnete und relativ zu dem Statorteil entlang der Drehachse axial verlagerbare Rotorteile.

Vorzugsweise umfasst der Statorteil eine Induktionseinrichtung, in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind, oder eine Erregereinrichtung, welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist.
Der eine oder die mehreren Rotorteile umfassen vorzugsweise jeweils eine Erregereinrichtung, welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist, oder eine Induktionseinrichtung, in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind.
Die Wirbelstrombremsvorrichtung umfasst vorzugsweise ferner eine oder mehrere Federvorrichtungen, deren Federkraft jeweils einer magnetischen Kraft zwischen der Erregereinrichtung des Statorteils und der Induktionseinrichtung eines jeweiligen Rotorteils oder einer magnetischen Kraft zwischen der Induktionseinrichtung des Statorteils und der Erregereinrichtung eines jeweiligen Rotorteils entgegenwirkt.
Eine jeweilige Federvorrichtung wirkt vorzugsweise einer axialen Verlagerung eines jeweiligen Rotorteils relativ zu dem Statorteil aufgrund einer magnetischen Kraft zwischen der Erregereinrichtung des Statorteils und der Induktionseinrichtung eines jeweiligen Rotorteils oder einer magnetischen Kraft zwischen der Induktionseinrichtung des Statorteils und der Erregereinrichtung eines jeweiligen Rotorteils entgegen.
Die Erregereinrichtung des Statorteils oder die Erregereinrichtung eines jeweiligen Rotorteils umfassen vorzugsweise ein inhomogenes Magnetfeld oder sind zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfelds ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn mittels der jeweiligen Federvorrichtung ein Luftspalt zwischen dem Statorteil und einem jeweiligen Rotorteil stabil einstellbar ist, insbesondere eine Lage eines jeweiligen Rotorteils relativ zu dem Statorteil.
Vorzugsweise ist die Bremsvorrichtung, insbesondere die Wirbelstrombremsvorrichtung, durch Vorsehen der Federvorrichtung effektiver betreibbar.
Die Erregereinrichtung umfasst vorzugsweise zwei oder mehr als zwei Erregerpolelemente.
Günstig kann es sein, wenn die Erregerpolelemente konzentrisch zu der Drehachse angeordnet sind.
Günstig kann es ferner sein, wenn nebeneinander angeordnete Erregerpolelemente eine voneinander verschiedene Polung aufweisen.
Der eine oder die mehreren Rotorteile sind vorzugsweise relativ zu dem Statorteil in axialer Richtung zwischen einer Ausgangslage und einer oder mehreren ausgelenkten Lagen verlagerbar.
Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Rotorteile mittels jeweils einer Federvorrichtung in die Ausgangslage bewegbar.
Der eine oder die mehreren Rotorteile sind vorzugsweise in der Ausgangslage angeordnet, wenn kein Erregerstrom an der jeweiligen Erregereinrichtung anliegt, insbesondere an Erregerspulen von Elektromagneten der jeweiligen Erregereinrichtung.
Wenn ein Erregerstrom an die Erregerspulen von Elektromagneten der jeweiligen Erregereinrichtung angelegt wird, sind der eine oder die mehreren Rotorteile vorzugsweise aus der Ausgangslage in eine oder mehrere ausgelenkte Lagen bewegbar, insbesondere in eine oder mehrere stabile Lagen. Die jeweilige stabile Lage hängt vorzugsweise von dem an die Erregerspulen der Elektromagneten der jeweiligen Erregereinrichtung angelegten Erregerstrom ab.
Im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche wird unter einer axialen Richtung insbesondere eine in Richtung der Drehachse des einen oder der mehreren Rotorteile relativ zu dem Statorteil verlaufende Richtung verstanden.
Unter einer radialen Richtung wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche vorzugsweise ferner eine senkrecht zu der axialen Richtung, das heißt eine senkrecht zu der Drehachse des einen oder der mehreren Rotorteile relativ zu dem Statorteil verlaufende Richtung, verstanden.
Vorzugweise umfasst die Erregereinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds einen oder mehrere Elektromagnete. Der eine oder die mehreren Elektromagnete umfassen insbesondere jeweils eine Erregerspule.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, dass die Erregereinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds einen oder mehrere Permanentmagnete umfasst.
Wenn die Erregereinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds einen oder mehrere Elektromagnete umfasst, kann eine Deaktivierung einer Bremswirkung der Wirbelstrombremsvorrichtung vorzugsweise durch eine Unterbrechung einer Stromzufuhr zu den Erregerspulen des einen oder der mehreren Elektromagnete ermöglicht werden.
Wenn die Erregereinrichtung zur Erzeugung eines Magnetfelds einen oder mehrere Permanentmagnete umfasst, kann eine Deaktivierung einer Bremswirkung der Wirbelstrombremsvorrichtung vorzugsweise durch eine Veränderung einer Lage der Permanentmagnete ermöglich werden, insbesondere derart, dass keine Wirbelströme in der Induktionseinrichtung erzeugt werden.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen eine progressive Federkennlinie aufweisen, insbesondere beim Auslenken eines jeweiligen Rotorteils aus einer Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage.
Unter einer Ausgangslage des einen oder der mehreren Rotorteile wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere eine Lage des einen oder der mehreren Rotorteile verstanden, in welcher sich ein jeweiliger Rotorteil befindet, wenn der eine oder die mehreren Rotorteile nicht relativ zu dem Statorteil gedreht werden, wenn ein Luftspalt δ zwischen einem jeweiligen Rotorteil und dem Statorteil maximal ist und wenn kein Erregerstrom an den Erregerspulen von Elektromagneten der jeweiligen Erregereinrichtung anliegt.
Vorzugsweise ist jedem Rotorteil jeweils eine Federvorrichtung zugeordnet.
Eine Federkraft der einen oder der mehreren Federvorrichtungen steigt durch Verformen der jeweiligen Federvorrichtung vorzugsweise progressiv an, insbesondere durch Verformen der jeweiligen Federvorrichtung bei Verlagern eines jeweiligen Rotorteils aus einer Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage hin zu dem Statorteil.
Die Federvorrichtung weist insbesondere eine progressive Federkennlinie auf.
Günstig kann es sein, wenn der eine oder die mehreren Rotorteile jeweils eine Erregereinrichtung umfassen, welche zur Erzeugung eines Magnetfelds einen oder mehrere Elektromagnete umfasst, die jeweils eine Erregerspule umfassen.
Vorzugsweise umfasst der Statorteil die Induktionseinrichtung.
Günstig kann es sein, wenn sich zwischen jeweils einem Rotorteil und dem Statorteil jeweils ein Luftspalt δ ausbildet. Der Statorteil und jeweils ein Rotorteil sind im Bereich des Luftspalts δ insbesondere voneinander beabstandet angeordnet.
Abhängig von dem Luftspalt δ und abhängig von einem Erregerstrom I, welcher durch Erregerspulen der Elektromagnete der Erregereinrichtung fließt, wirkt vorzugsweise eine Magnetkraft Fmag zwischen dem Rotorteil und dem Statorteil, insbesondere in einer axiale Richtung.
Vorzugsweise ist eine Federkraft F_spring der Federvorrichtung abhängig von der Auslenkung des jeweiligen Rotorteils, das heißt von einem Abstand des Rotorteils relativ zu dem Statorteil, insbesondere also von dem Luftspalt δ.
Für verschiedene konstante Erregerströme ergeben sich vorzugsweise mehrere Magnetkraftkennlinien.
Günstig kann es sein, wenn die Federvorrichtung eine Federkennlinie derart aufweist, dass ein Betrag einer Steigung der Federkennlinie im Schnittpunkt der Federkennlinie mit einer jeweiligen Magnetkraftkennlinie für verschiedene, jeweils konstante Erregerströme größer ist als ein Betrag einer Steigung einer jeweiligen Magnetkraftkennlinie, so dass vorzugsweise folgende Ungleichung gilt: $| \frac{\partial F_{m a g} (δ, I (F_{m a g} = F_{s p r i n g}) = c o n s t .}{\partial δ} | < | \frac{\partial F_{s p r i n g} (δ)}{\partial δ} |$
Vorzugsweise ist somit für verschiedene jeweils kontante Erregerströme, auch für sehr hohe Erregerströme ein stabiler Luftspalt δ einstellbar.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen jeweils eine Membranfeder umfassen, wobei die Wirbelstrombremsvorrichtung vorzugsweise eine oder mehrere Naben umfasst, welche mit einer abzubremsenden Welle insbesondere drehgekoppelt sind, wobei jeweils eine Membranfeder axial an jeweils einer Nabe und an axial jeweils einem Rotorteil festgelegt ist.
Die Membranfeder ist vorzugsweise zumindest näherungsweise planar ausgebildet und erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen entlang einer Ebene.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Membranfeder der einen oder der mehreren Federvorrichtungen jeweils einen radial inneren Haltebereich und einen radial äußeren Haltebereich sowie zwischen dem radial inneren Haltebereich und dem radial äußeren Haltebereich verlaufende Federarme umfasst.
Die Federarme verbinden insbesondere den radial äußeren Haltebereich mit dem radial inneren Haltebereich.
Der radial äußere Haltebereich und/oder der radial innere Haltebereich sind vorzugsweise jeweils ringförmig geschlossen ausgebildet, insbesondere kreisringförmig geschlossen.
Günstig kann es sein, wenn mehrere Federarme der Membranfeder in einer Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem radial inneren Haltebereich angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Federarme der Membranfeder zumindest bereichsweise schräg zu einer radialen Richtung angeordnet.
Ein Befestigungsbereich eines jeweiligen Federarms an dem radial äußeren Haltebereich der Membranfeder weist vorzugsweise relativ zu einem Befestigungsbereich des Federarms an dem radial inneren Haltebereich der Membranfeder eine Winkelverschiebung auf.
Die Federarme der Membranfeder weisen insbesondere einen S-förmigen Verlauf auf.
Durch einen S-förmigen Verlauf der Federarme der Membranfeder können die Federarme bei einem gegebenen Abstand des radial inneren Haltebereichs der Membranfeder zu dem radial äußeren Haltebereich der Membranfeder eine größere Länge aufweisen.
Die Membranfeder ist vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Die Membranfeder umfasst insbesondere ein Federmaterial, beispielsweise einen Federstahl.
Insbesondere ist ein radial äußerer Haltebereich einer jeweiligen Membranfeder an jeweils einem Rotorteil axial festgelegt, wobei ein radial innerer Haltebereich einer jeweiligen Membranfeder an jeweils einer Nabe axial festgelegt ist.
Federarme einer jeweiligen Membranfeder verhalten sich dabei insbesondere wie ein beidseitig fest eingespannter Biegebalken.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Membranfeder der einen oder der mehreren Federvorrichtungen jeweils mit einer Nabe und/oder mit jeweils einem Rotorteil drehfest verbunden ist.
Die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung ist insbesondere jeweils an einer Nabe und/oder jeweils einem Rotorteil radial festgelegt.
Insbesondere ist ein radial äußerer Haltebereich einer jeweiligen Membranfeder an jeweils einem Rotorteil radial festgelegt, wobei ein radial innerer Haltebereich einer jeweiligen Membranfeder an jeweils einer Nabe radial festgelegt ist.
Vorzugsweise ist die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung in einer Nut einer jeweiligen Nabe angeordnet, insbesondere in einer unmittelbar an einen Flanschabschnitt einer jeweiligen Nabe angrenzenden Nut.
Die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung ist insbesondere kraft- und/oder formschlüssig mit einer jeweiligen Nabe verbunden.
Alternativ oder ergänzend dazu ist denkbar, dass die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung stoffschlüssig mit einer jeweiligen Nabe verbunden, beispielsweise verschweißt, ist.
Günstig kann es sein, wenn jeweils ein Rotorteil mittels einer Membranfeder einer Federvorrichtung mit der Nabe drehgekoppelt, insbesondere drehfest verbunden ist.
Die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung ist vorzugsweise ferner kraft- und/oder formschlüssig mit einem jeweiligen Rotorteil verbunden.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, dass die Membranfeder einer jeweiligen Federvorrichtung stoffschlüssig mit einer jeweiligen Nabe verbunden ist.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen jeweils eine insbesondere konvex gekrümmte Anlagenfläche umfassen, an welche Federarme der Membranfeder bei Verformung der Membranfeder anlegbar sind.
Vorzugsweise weist die Membranfeder, insbesondere in einem durch die Drehachse der Wirbelstrombremsvorrichtung genommenen Querschnitt, folgenden Verlauf auf: $| y | = | \frac{2 h L \sqrt{L^{3} - x^{3}} + h x^{3}}{2 L^{3}} - h |,$
wobei y einem Verlauf der Anlagefläche in einer axialen Richtung, das heißt parallel zur Drehachse, entspricht und wobei x einem Verlauf der Anlagefläche in einer senkrecht zu der axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung entspricht.
Die Anlagefläche weist in dem durch die Drehachse genommenen Querschnitt insbesondere zumindest näherungsweise die Form eines Ellipsenabschnitts einer Ellipse mit einer Höhe h und einer Länge L auf.
Mittels der Anlagefläche einer jeweiligen Federvorrichtung ist vorzugsweise eine wirksame Länge von Federarmen der jeweiligen Membranfeder der Federvorrichtung verkürzbar, insbesondere durch axiales Verschieben eines radial äußeren Haltebereichs der Membranfeder relativ zu einem radial inneren Haltebereich der Membranfeder.
Eine wirksame Länge der Federarme einer jeweiligen Membranfeder ist insbesondere durch zumindest bereichsweises Anlegen der Membranfeder, insbesondere der Federarme derselben, an jeweils eine Anlagefläche verkürzbar.
Durch Verkürzen der wirksamen Länge der Federarme der Membranfeder ist vorzugsweise eine Federkraft der Membranfeder progressiv vergrößerbar.
Die konvex gekrümmte Anlagefläche ist vorzugsweise jeweils axial relativ zu der jeweiligen Membranfeder festgelegt, insbesondere relativ zu einem radial inneren Haltebereich der Membranfeder.
Günstig kann es sein, wenn die Anlagefläche in einer axialen Richtung jeweils zwischen der Membranfeder und dem Statorteil angeordnet ist.
Vorzugsweise umfassen die eine oder die mehreren Naben jeweils einen Drehkopplungsabschnitt, welcher eine Drehkoppeleinrichtung umfasst, sowie einen in einer radialen Richtung senkrecht von dem Drehkopplungsabschnitt weg ragenden Flanschabschnitt, welcher die Anlagefläche umfasst oder bildet.
Die eine oder die mehreren Naben sind vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Die Anlagefläche ist insbesondere auf einer dem Statorteil abgewandten Seite des Flanschabschnitts einer jeweiligen Nabe und/oder an einer einem jeweiligen Rotorteil zugewandten Seite des Flanschabschnitts einer jeweiligen Nabe angeordnet.
Die eine oder die mehreren Naben sind vorzugsweise zumindest näherungsweise rotationssymmetrisch zu der Drehachse ausgebildet.
Insbesondere ist die Anlagefläche rotationssymmetrisch zu der Drehachse ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn der Drehkopplungsabschnitt ein Keilwellenprofil, eine Kerbverzahnung und/oder eine Drehmomentkugelbuchse umfasst.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung eine oder mehrere mechanische Bremseinrichtungen umfasst, insbesondere zum Abbremsen einer mit einer Nabe der Wirbelstrombremsvorrichtung drehgekoppelten oder drehkoppelbaren Welle.
Die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen sind vorzugsweise zum Abbremsen einer Welle relativ zu dem Statorteil der Wirbelstrombremsvorrichtung ausgebildet.
Vorzugsweise kann durch Vorsehen der einen oder der mehreren mechanischen Bremseinrichtungen ein Abbremsen eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mittels der Bremsvorrichtung bis zum Stillstand, das heißt auf eine Geschwindigkeit von 0 km/h und/oder 0 m/s, ermöglicht werden.
Die einen oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen umfassen vorzugsweise jeweils eine Reibbremsvorrichtung oder sind durch diese gebildet.
Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren Bremseinrichtungen zum Abbremsen der Welle ausgebildet sind, welche mittels der Wirbelstrombremsvorrichtung abbremsbar sind.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Bremsvorrichtung eine oder mehrere mechanische Bremseinrichtungen umfasst, welche in die Wirbelstrombremsvorrichtung integriert sind und vorzugsweise durch Betätigen der Wirbelstrombremsvorrichtung betätigbar sind.
Die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen sind insbesondere durch axiales Verlagern der einen oder der mehreren Rotorteile relativ zu dem Statorteil betätigbar.
Günstig kann es sein, wenn jedem Rotorteil der Wirbelstrombremsvorrichtung eine mechanische Bremseinrichtung zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist durch Vorsehen einer Federvorrichtung mit einer Federkennlinie, für welche folgende Ungleichung gilt: $| \frac{\partial F_{m a g} (δ, I (F_{m a g} = F_{s p r i n g}) = c o n s t .}{\partial δ} | < | \frac{\partial F_{s p r i n g} (δ)}{\partial δ} |$
ein besonders vorteilhafter Betrieb der Bremsvorrichtung erreichbar.
Ein vorteilhafter Betrieb der Bremsvorrichtung ist insbesondere dadurch erreichbar, dass eine durch die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen bereitgestellte Bremskraft aufgrund des durch die Federvorrichtung stabil einstellbaren Luftspalts zuverlässig für verschiedene Erregerströme der Wirbelstrombremsvorrichtung einstellbar ist.
Vorzugsweise ist somit auch eine Bremskraft der einen oder der mehreren mechanischen Bremseinrichtungen über einen Erregerstrom der Wirbelstrombremsvorrichtung einstellbar.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen jeweils ein oder mehrere Reibelemente umfassen, welche schräg und/oder senkrecht zu der Drehachse des einen oder der mehreren Rotorteile angeordnet sind.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Reibelemente der einen oder der mehreren mechanischen Bremseinrichtungen jeweils an dem Statorteil und/oder an einem oder mehreren Rotorteilen angeordnet sind.
Vorzugsweise wirken an einem Statorteil angeordnete Reibelemente jeweils mit an einem Rotorteil angeordneten Reibelementen zusammen.
Vorzugsweise sind an dem Statorteil angeordnete Reibelemente und an dem Rotorteil angeordnete Reibelemente somit durch axiales Verlagern der einen oder der mehreren Rotorteile relativ zu dem Statorteil in Reibkontakt bringbar.
Günstig kann es sein, wenn durch die schrägen und/oder senkrecht zu der Drehachse des einen oder der mehreren Rotorteile angeordneten Reibelemente eine axiale Verlagerung des einen oder der mehreren Rotorteile relativ zu dem Statorteil begrenzbar ist.
Insbesondere kann durch Vorsehen der schräg und/oder senkrecht zu der Drehachse des einen oder der mehreren Rotorteile angeordneten Reibelemente verhindert werden, dass ein Luftspalt δ zwischen dem Statorteil und einem jeweiligen Rotorteil, insbesondere ein Luftspalt δ zwischen einer Induktionseinrichtung und einer jeweiligen Erregereinrichtung, gleich Null ist.
Die Reibelemente umfassen vorzugsweise jeweils ein Reibmaterial, welches insbesondere ein Stahlmaterial, ein keramisches Material und/oder ein Sintermaterial umfasst oder daraus gebildet ist.
Vorzugsweise umfassen der Statorteil und/oder die beiden Rotorteile eine Aufnahme zum Aufnehmen einer abzubremsenden Welle.
Insbesondere sind ein oder mehrere Naben in der Aufnahme des Statorteils und/oder des Rotorteils angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn der Statorteil und/oder der eine oder die mehreren Rotorteile an einem radial inneren Bereich angeordnete Reibelemente umfassen, welche insbesondere unmittelbar an die Aufnahme angrenzen.
Günstig kann es ferner sein, wenn der Statorteil und/oder der eine oder die mehreren Rotorteile an einem radial äußeren Bereich angeordnete Reibelemente umfassen.
Vorzugsweise umfassen der eine oder die mehreren Statorteile jeweils in einer Polnut der jeweiligen Erregereinrichtung und/oder zwischen zwei Erregerpolelementen der jeweiligen Erregereinrichtung angeordnete Reibelemente.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen jeweils ein oder mehrere Reibelemente umfassen, wobei die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen ferner jeweils eine Nachstelleinrichtung zum Nachstellen des einen oder der mehreren Reibelemente umfassen.
Günstig kann es sein, wenn die Nachstelleinrichtung automatisiert betätigbar ist.
Es ist ferner denkbar, dass die Nachstelleinrichtung ein ringförmig ausgebildetes Reibelement umfasst, welches mittels an einem Statorgehäuse des Statorteils angeordneter Verstellelemente nachstellbar ist.
Insbesondere ist das ringförmig ausgebildete Reibelement relativ zu dem Statorgehäuse mittels der Verstellelemente axial verschiebbar.
Günstig kann es beispielsweise sein, wenn die Verstellelemente als Madenschrauben ausgebildet sind.
Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass die Nachstelleinrichtung einen nachstellbaren Ring umfasst, mittels welchem an dem Statorteil angeordnete Reibelemente nachstellbar sind.
Günstig kann es sein, wenn der nachstellbare Ring mittels an einem Statorgehäuse des Statorteils angeordneter Verstellelemente nachstellbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Erregereinrichtung mehrere Erregerpolelemente umfasst, wobei jedes Erregerpolelement eine Erregerspule umfasst, die insbesondere ein Kupferbandmaterial umfasst.
Günstig kann es sein, wenn die Erregerspule eines jeden Erregerpolelements aus einem Kupferbandmaterial gewickelt ist.
Vorzugsweise umfasst jedes Erregerpolelement einen Erregerpolelementgrundkörper.
Der Erregerpolelementgrundkörper umfasst vorzugsweise ein Eisenmaterial oder ist daraus gebildet.
Die Erregerpolelemente umfassen oder bilden vorzugsweise jeweils einen Elektromagneten.
Die Erregerpolelemente weisen in einem senkrecht zu der Drehachse genommenen Querschnitt vorzugsweise zumindest näherungsweise die Form eines Kreissektors auf.
Vorzugsweise umfasst oder bildet jeweils ein Rotorteil eine Erregereinrichtung.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Erregereinrichtung mehrere Erregerpolelemente umfasst, wobei jedes Erregerpolelement einen Erregerpolelementgrundkörper und eine Erregerspule umfasst, wobei das Erregerpolelement eine zwischen dem Erregerpolelementgrundkörper und der Erregerspule angeordnete elektrische Isolationseinrichtung umfasst.
Vorzugsweise umfasst die elektrische Isolationseinrichtung ein elektrisches Isolationsmaterial oder besteht aus diesem.
Das elektrische Isolationsmaterial umfasst beispielsweise ein Kunststoffmaterial oder ist durch dieses gebildet.
Günstig kann es sein, wenn das elektrische Isolationsmaterial eine hohe Wärmeleitfähigkeit umfasst.
Vorzugsweise kann aufgrund des Erregerstroms in einer Erregerspule erzeugte Wärme von der Erregerspule durch Vorsehen einer elektrischen Isolationseinrichtung, welche ein elektrisches Isolationsmaterial mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit umfasst, abgeführt werden.
Das elektrische Isolationsmaterial weist vorzugsweise eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens ungefähr 8.000 kV/mm, insbesondere von mindestens ungefähr 10.000 kV/mm, und/oder eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens ungefähr 3 W/m . K, insbesondere von mindestens ungefähr 4 W/m . K auf.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn das elektrische Isolationsmaterial ein Kunststoffmaterial mit einem Bornitrid-Füllstoff umfasst.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Induktionseinrichtung eine Mehrzahl von zumindest näherungsweise parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordneten Blechelementen umfasst, wobei die Induktionseinrichtung ferner eine Mehrzahl von durch Durchführungsöffnungen in den Blechelementen geführte Metallstiftelemente umfasst, welche zumindest näherungsweise einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.
Vorzugsweise kann ein Füllfaktor der Metallstiftelemente in der Induktionseinrichtung im Vergleich zu Metallstiftelementen mit kreisrundem Querschnitt erhöht werden, so dass insgesamt ein magnetischer Fluss durch die Induktionseinrichtung erhöht werden kann.
Unter einem Querschnitt der Metallstiftelemente wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere ein senkrecht zu einer Längserstreckung der Metallstiftelemente genommener Querschnitt verstanden.
Günstig kann es sein, wenn die Durchführungsöffnungen in den Blechelementen einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Sechsecks umfassen.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn der Statorteil die Induktionseinrichtung umfasst oder bildet.
Vorzugsweise sind die Blechelemente zumindest näherungsweise senkrecht zu der Drehachse angeordnet.
Die Blechelemente sind vorzugsweise plattenförmig ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn zwischen zwei Blechelementen jeweils ein Zwischenraum gebildet ist, welcher mittels eines Kühlmediums, insbesondere mittels einer Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist.
Der Zwischenraum umfasst oder bildet dabei vorzugsweise jeweils einen Kühlkanal.
Vorzugsweise sind die Metallstiftelemente zumindest näherungsweise parallel zu der Drehachse angeordnet.
Vorzugsweise umfassen die Metallstiftelemente ein Material mit einer relativen magnetischen Permeabilität µ_r von mindestens ungefähr 50.
Günstig kann es sein, wenn die Metallstiftelemente Eisen und/oder Stahl umfassen oder daraus bestehen.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Blechelemente Kupfer umfassen oder daraus bestehen.
Die Metallstiftelemente erstrecken sich vorzugsweise jeweils bis zu einer oder mehreren Stirnseiten des Statorteils, insbesondere zwischen zwei Stirnseiten des Statorteils.
Günstig kann es sein, wenn die Metallstiftelemente den Statorteil und/oder die Induktionseinrichtung parallel zu der Drehachse vollständig durchdringen.
Vorzugsweise sind die Metallstiftelemente in dem Statorteil und/oder in der Induktionseinrichtung mit einem gießfähigen und/oder aushärtbaren Material fixiert.
Das gießfähige und/oder aushärtbare Material umgibt die Metallstiftelemente im Bereich der Stirnseiten des Statorteils in einer radialen Richtung vorzugsweise jeweils vollständig.
Die Metallstiftelemente sind an den einander abgewandten Seiten des Statorteils insbesondere jeweils in einer Scheibe aus gießfähigem und/oder aushärtbaren Material angeordnet.
Das gießfähige und/oder aushärtbare Material ist vorzugsweise ein Kunststoffmaterial.
Bei einer Ausgestaltung der Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Wirbelstrombremsvorrichtung einen oder mehrere schleifringlose Drehübertrager zur Übertragung eines Erregerstroms auf eine an einem jeweiligen Rotorteil angeordnete Erregereinrichtung umfasst.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn die Wirbelstrombremsvorrichtung zwei Rotorteile umfasst, welche auf einander abgewandten Seiten des Statorteils angeordnet sind.
Vorzugsweise umfasst die Wirbelstrombremsvorrichtung zwei Drehübertrager zur Übertragung eines Erregerstroms auf eine jeweilige Erregereinrichtung der zwei Rotorteile.
Die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ferner ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeug eine oder mehrere erfindungsgemäße Bremsvorrichtungen umfasst.
Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen und/oder ein Schienenfahrzeug sein.
Die Bremsvorrichtung ist beispielsweise an einen elektrischen Antriebsmotor eines Fahrzeugs anflanschbar und/oder mit einer Welle des Fahrzeugs drehkoppelbar, welche mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs drehgekoppelt oder drehkoppelbar ist.
Günstig kann es sein, wenn das Fahrzeug eine oder mehrere Radbremsvorrichtungen zum Abbremsen jeweils eines Rades des Fahrzeugs umfasst.
Vorzugsweise ist jedem Rad des Fahrzeugs jeweils eine Radbremsvorrichtung zugeordnet.
Die eine oder die mehreren Radbremsvorrichtungen können vorzugsweise Scheibenbremsen und/oder Trommelbremsen sein.
Vorzugsweise kann durch Vorsehen der einen oder der mehreren Radbremsvorrichtungen ein Drehmomentausgleich an einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs ermöglicht werden, beispielsweise bei Kurvenfahrten.
Vorzugsweise kann durch Vorsehen der einen oder der mehreren Radbremsvorrichtungen eine Redundanz in einem Bremssystem des Fahrzeugs erhöht werden und somit ein besonders sicherer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.
Ferner können die Radbremsvorrichtungen durch Vorsehen der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung kleiner dimensioniert werden.
Alternativ dazu ist es möglich, dass ausschließlich die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung zum Bremsen des Fahrzeugs vorgesehen ist. Das Fahrzeug umfasst dabei insbesondere keine Radbremsvorrichtungen.
Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1 eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Bremsvorrichtung;
2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Statorteils der Bremsvorrichtung aus 1;
3 eine schematische perspektivische Darstellung eines Rotorteils der Bremsvorrichtung aus 1;
4 eine schematische Draufsicht auf den Statorteil aus 2 bei Blick in Richtung des Pfeils 4 in 2;
5 einen schematischen Schnitt durch den Statorteil aus 4 längs der Linie V-V in 4;
6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI aus 5;
7 eine schematische Draufsicht auf die Bremsvorrichtung aus 1 bei Blick in Richtung des Pfeils 7 in 1;
8 einen schematischen Schnitt durch die Bremsvorrichtung aus 7 der Linie VIII-VIII in 7;
9 eine schematische Draufsicht auf den Rotorteil aus 3 bei Blick in Richtung des Pfeils 9 in 3;
10 einen schematischen Schnitt durch den Rotorteil aus 9 längs der Linie X-X in 9;
11 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs XI in 10;
12 eine schematischen perspektivische Darstellung eines Erregerpolelements des Rotorteils aus 3;
13 eine schematische Draufsicht auf das Erregerpolelement aus 12 bei Blick in Richtung des Pfeils 13 in 12;
14 einen schematischen Schnitt durch das Erregerpolelement aus 13 längs der Linie XIV-XIV in 13;
15 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs XV aus 14;
16 eine schematische Draufsicht einer Nabe des Rotorteils aus 9;
17 einen schematischen Schnitt durch die Nabe aus 16 längs der Linie XVII-XVII in 16;
18 eine schematische perspektivische Darstellung einer Nabe und einer Federvorrichtung des Rotorteils aus 9 von vorn;
19 eine schematische perspektivische Darstellung der Nabe und des Rotorteils aus 18 von hinten;
20 eine schematische Draufsicht auf die Nabe und den Rotorteil aus 19 bei Blick in Richtung des Pfeils 20 in 19;
21 einen schematischen Schnitt durch die Nabe und die Federvorrichtung aus 20 längs der Linie XXI-XXI in 20;
22 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs XXII aus 21;
23 eine schematische perspektivische Darstellung eines Statorteils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bremsvorrichtung;
24 eine schematische perspektivische Darstellung eines Rotorteils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bremsvorrichtung;
25 eine der 7 entsprechende Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bremsvorrichtung;
26 einen schematischen Schnitt durch die Bremsvorrichtung aus 25 längs der Linie XXVI-XXVI in 25;
27 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs XXVII in 26;
28 eine schematische perspektivische Darstellung eines Statorteils eines dritten Ausführungsbeispiels einer Bremsvorrichtung;
29 eine schematische perspektivische Darstellung eines Rotorteils eines dritten Ausführungsbeispiels einer Bremsvorrichtung; und
30 eine schematische Darstellung eines Diagramms einer Federkennlinie einer Federvorrichtung aus 19.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine als Ganzes mit 100 bezeichnete Bremsvorrichtung, welche insbesondere eine Wirbelstrombremsvorrichtung 102 umfasst.
Die Bremsvorrichtung 100 eignet sich vorzugsweise zum Abbremsen einer Welle, beispielsweise einer Welle eines Fahrzeugs 104, insbesondere eines Kraftfahrzeugs 106.
Die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 umfasst vorzugsweise einen Statorteil 108, welcher insbesondere ein Statorgehäuse 110 umfasst.
Die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 umfasst vorzugsweise ferner zwei relativ zu dem Statorteil 108 um eine Drehachse 112 drehbar angeordnete Rotorteile 114.
Die Rotorteile 114 sind insbesondere relativ zu dem Statorteil 108 entlang der Drehachse 112 axial verlagerbar.
Der Statorteil 108 umfasst oder bildet vorzugsweise eine Induktionseinrichtung 116, in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind.
Die beiden Rotorteile 114 umfassen oder bilden vorzugsweise eine Erregereinrichtung 118, welche zur Erzeugung eines Magnetfelds, insbesondere zur Erzeugung eines inhomogenen Magnetfelds, ausgebildet ist.
Der Statorteil 108 und die beiden Rotorteile 114 sind parallel zu der Drehachse 112 durch einen Luftspalt δ in einem variablen Abstand 120 voneinander beabstandet (vergl. 8).
Der Statorteil 108 und die beiden Rotorteile 114 umfassen vorzugsweise jeweils eine Aufnahme 122 zum Durchführen einer in den Figuren nicht dargestellten Welle, insbesondere einer abzubremsenden Welle.
Die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 umfasst vorzugsweise ferner zwei Naben 124, welche insbesondere in der Aufnahme 122 des Statorteils 108 und/oder der beiden Rotorteile 114 angeordnet sind, zumindest in einer radialen Richtung. In einer axialen Richtung können die Naben 124 aus der Aufnahme 122 des Statorteils 108 und/oder der beiden Rotorteile 114 zumindest teilweise heraus ragen.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 zwei Federvorrichtungen 126 umfasst, deren Federkraft jeweils einer magnetischen Kraft zwischen der Induktionseinrichtung 116 des Statorteils 108 und der jeweiligen Erregereinrichtung 118 der beiden Rotorteile 114 entgegenwirkt.
Mittels der Federvorrichtung 126 ist insbesondere der Luftspalt δ (Abstand 120) zwischen dem Statorteil 108 und jeweils einem Rotorteil 114 stabil einstellbar.
Die Erregereinrichtung 118 der beiden Rotorteile 114 umfasst vorzugsweise mehrere Erregerpolelemente 128 (vergl. insbesondere 3).
Die Erregerpolelemente 128 sind vorzugsweise konzentrisch zu der Drehachse 112 angeordnet.
Nebeneinander angeordnete Erregerpolelemente 128 weisen vorzugsweise eine voneinander verschiedene Polung auf.
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in 3 nur vereinzelte Erregerpolelemente 128 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Erregerpolelemente 128, welche in den 12 bis 15 in Alleindarstellung gezeigt sind, sind insbesondere in den 8 und 10 deutlich zu erkennen.
Die Erregerpolelemente 128 weisen in einem senkrecht zu der Drehachse 112 genommenen Querschnitt vorzugsweise zumindest näherungsweise die Form eines Kreissektors auf.
Jedes Erregerpolelement 128 umfasst vorzugsweise einen Erregerpolelementgrundkörper 130 (vergl. 12 bis 15).
Die Erregerpolelemente 128 umfassen vorzugsweise ferner eine Erregerspule 132, welche insbesondere ein Kupferbandmaterial 134 umfasst.
Die Erregerpolelemente 128 umfassen oder bilden dabei vorzugsweise einen Elektromagneten.
Günstig kann es sein, wenn die Erregerspule 132 aus dem Kupferbandmaterial 134 gewickelt ist (vergl. beispielsweise 15).
Der Erregerpolelementgrundkörper 130 eines jeden Erregerpolelements 128 umfasst vorzugsweise eine ringförmig geschlossene Nut 136, in welcher jeweils die Erregerspule 132 angeordnet ist.
Der Erregerpolelementgrundkörper 130 umfasst vorzugsweise ein Eisenmaterial 138 oder ist aus diesem gebildet.
Die Erregerpolelemente 128 umfassen vorzugsweise ferner eine zwischen den Erregerpolelementgrundkörper 130 und der Erregerspule 132 angeordnete elektrische Isolationseinrichtung 140 (vergl. 14).
Die elektrische Isolationseinrichtung 140 umgibt die Erregerspule 132 vorzugsweise an den beiden senkrecht zu der Drehachse 112 angeordneten Seiten der Erregerspule 132 sowie insbesondere an einem dem Erregerpolelementgrundkörper 130 zugewandten Nutgrund der ringförmig geschlossenen Nut 136.
Vorzugsweise umfasst die elektrische Isolationseinrichtung 140 ein elektrisches Isolationsmaterial 142 oder besteht aus diesem.
Günstig kann es sein, wenn das elektrische Isolationsmaterial 142 eine hohe Wärmeleitfähigkeit umfasst.
Das elektrische Isolationsmaterial 142 umfasst beispielsweise ein Kunststoffmaterial oder ist durch dieses gebildet.
Das elektrische Isolationsmaterial 142 weist vorzugsweise eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens ungefähr 8.000 kV/mm, insbesondere von mindestens ungefähr 10.000 kV/mm, und/oder eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens ungefähr 3 W/m . K, insbesondere von mindestens ungefähr 4 W/m . K auf.
Günstig kann es insbesondere sein, wenn das elektrische Isolationsmaterial 142 ein Kunststoffmaterial mit einem Bornitrid-Füllstoff umfasst.
Vorzugsweise kann aufgrund eines Erregerstroms in einer Erregerspule 132 erzeugte Wärme von der Erregerspule 132 durch Vorsehen der elektrischen Isolationseinrichtung 140, welche ein elektrisches Isolationsmaterial 142 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit umfasst, abgeführt werden.
Die Induktionseinrichtung 116 und/oder der Statorteil 108 umfassen vorzugsweise eine Mehrzahl von zumindest näherungsweise parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordneten Blechelementen 144 (vergl. insbesondere 6).
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in 6 nur einzelne der Blechelemente 144 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.
Vorzugsweise sind die Blechelemente 144 zumindest näherungsweise senkrecht zu der Drehachse 112 angeordnet.
Die Blechelemente 144 sind insbesondere zumindest näherungsweise plattenförmig ausgebildet.
Günstig kann es sein, wenn die Blechelemente 144 in Richtung der Drehachse 112 derart voneinander beabstandet sind, dass zwischen jeweils zwei Blechelementen 144 jeweils ein Zwischenraum 146 gebildet ist, welcher mittels eines Kühlmediums, insbesondere mittels einer Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist.
Der Zwischenraum 146 umfasst oder bildet dabei vorzugsweise jeweils einen Kühlkanal.
Die Induktionseinrichtung 116 und/oder der Statorteil 108 umfassen vorzugsweise ferner eine Mehrzahl von durch Durchführungsöffnungen 148 (vergl. 6) in den Blechelementen 144 geführten Metallstiftelementen 150 (vergl. beispielsweise 2, 4, 5, 6 und 8).
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in den Figuren nur einzelne der Metallstiftelemente 150 mit einem Bezugszeichen versehen.
Die Metallstiftelemente 150 weisen vorzugsweise zumindest näherungsweise einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Sechsecks auf.
Vorzugsweise kann somit ein Füllfaktor der Metallstiftelemente 150 in der Induktionseinrichtung 116 im Vergleich zu Metallstiftelementen 150 mit kreisrundem Querschnitt erhöht werden, so dass insgesamt ein magnetischer Fluss durch die Induktionseinrichtung 116 erhöht werden kann.
Günstig kann es sein, wenn die Durchführungsöffnungen 148 in den Blechelementen 144 ebenfalls einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Sechsecks umfassen.
Der Zwischenraum 146 zwischen zwei Blechelementen 144 bildet vorzugsweise jeweils einen Kühlkanal.
Vorzugsweise sind die Metallstiftelemente 150 zumindest näherungsweise parallel zu der Drehachse angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die Metallstiftelemente 150 ein Material mit einer relativen magnetischen Permeabilität µ_r von mindestens ungefähr 50 umfassen.
Vorzugsweise umfassen die Metallstiftelemente 150 Eisen und/oder Stahl oder bestehen daraus.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Blechelemente 144 Kupfer umfassen oder daraus bestehen.
Wie in den 2, 4, 5, 8 und insbesondere auch in 6 deutlich zu erkennen ist, durchdringen die Metallstiftelemente 150 den Statorteil 108 bzw. die Induktionseinrichtung 116 parallel zu der Drehachse 112 vollständig.
Die Metallstiftelemente 150 erstrecken sich dabei insbesondere zwischen zwei Stirnseiten 152 des Statorteils 108 und/oder der Induktionseinrichtung 116 (vergl. 5 und 6).
Die Metallstiftelemente 150 sind in dem Statorteil 108 vorzugsweise mittels eines gießfähigen und/oder aushärtbaren Materials 154 fixiert (vergl. 5, 6 und 8).
Das gießfähige und/oder aushärtbare Material 154 umgibt die Metallstiftelemente 150 im Bereich der Stirnseiten 152 in einer radialen Richtung vorzugsweise vollständig.
Günstig kann es daher sein, wenn die Metallstiftelemente 150 an den einander abgewandten Stirnseiten 152 des Statorteils 108 jeweils in einer Scheibe 156 aus gießfähigem und/oder aushärtbaren Material angeordnet sind.
Das gießfähige und/oder aushärtbare Material 154 ist vorzugsweise ein Kunststoffmaterial 158.
Zur Übertragung eines Erregerstroms auf eine an dem jeweiligen Rotorteil 114 angeordnete Erregereinrichtung 118 umfasst die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 vorzugsweise jeweils einen schleifringlosen Drehübertrager 160.
Die beiden Drehübertrager 160 sind in 8 lediglich schematisch durch Pfeile 160 dargestellt.
Die beiden Federvorrichtungen 126 umfassen vorzugsweise jeweils eine Membranfeder 162 (vergl. 18 bis 22).
Die Membranfeder 162 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise planar ausgebildet und erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen entlang einer Ebene.
Die Membranfeder 162 der beiden Federvorrichtungen 126 umfasst vorzugsweise jeweils einen radial inneren Haltebereicht 164 und einen radial äußeren Haltebereich 166 sowie zwischen dem radial inneren Haltebereich 144 und dem radial äußeren Haltebereich 166 verlaufende Federarme 168.
Die Federarme 168 verbinden insbesondere den radial äußeren Haltebereich 166 mit dem radial inneren Haltebereich 164.
Der radial äußere Haltebereich 166 und/oder der radial innere Haltebereich 164 sind vorzugsweise jeweils ringförmig geschlossen.
Günstig kann es sein, wenn die Federarme 168 der Membranfeder 162 in einer Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem radial inneren Haltebereich 164 angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Federarme 168 der Membranfeder 162 dabei schräg zu einer radialen Richtung angeordnet.
Die Federarme 168 der Membranfeder 162 weisen vorzugsweise einen S-förmigen Verlauf auf.
Ein Befestigungsbereich eines jeweiligen Federarms 168 an dem radial äußeren Haltebereich 166 der Membranfeder 162 weist vorzugsweise relativ zu einem Befestigungsbereich des Federarms an dem radial inneren Haltebereich 164 der Membranfeder 162 eine Winkelverschiebung auf.
Die Membranfeder 162 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und umfasst insbesondere ein Federmaterial 170, beispielsweise einen Federstahl.
Die Naben 124 umfassen vorzugsweise jeweils einen Drehkopplungsabschnitt 172, welcher insbesondere eine Drehkoppeleinrichtung 174 umfasst.
Der Drehkopplungsabschnitt 162 umfasst vorzugsweise ein Keilwellenprofil, eine Kerbverzahnung und/oder Drehmomentkugelbuchse.
Vorzugsweise wird die Drehkoppeleinrichtung 174 durch ein Keilwellenprofil, eine Kerbverzahnung und/oder eine Drehmomentkugelbuchse gebildet.
Mittels der Drehkoppeleinrichtung 174 sind die Naben 124 vorzugsweise mit einer abzubremsenden Welle drehkoppelbar.
Die Naben 124 umfassen vorzugsweise ferner einen in einer radialen Richtung senkrecht von dem Drehkopplungsabschnitt 172 weg ragenden Flanschabschnitt 176.
Die eine oder die mehreren Naben 124 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet.
Der Flanschabschnitt 176 der Nabe 124 umfasst oder bildet vorzugsweise eine Anlagefläche 178.
Die Anlagefläche 178 ist vorzugsweise in der axialen Richtung jeweils zwischen einer Membranfeder 162 und dem Statorteil 108 angeordnet.
Die Anlagefläche 178 ist insbesondere jeweils axial relativ zu dem radial inneren Haltebereich 164 einer jeweiligen Membranfeder 162 festgelegt.
Die Anlagefläche 178 ist insbesondere auf einer dem jeweiligen Rotorteil 114 zugewandten Seite des Flanschabschnitts 176 einer jeweiligen Nabe 124 angeordnet.
Günstig kann es sein, wenn die Naben 124 zumindest näherungsweise rotationssymmetrisch zu der Drehachse 112 ausgebildet sind.
Insbesondere ist die Anlagefläche 178 rotationssymmetrisch zu der Drehachse 112 ausgebildet.
Die Naben 124 umfassen vorzugsweise eine unmittelbar an den Flanschabschnitt 176 angrenzende, insbesondere umlaufende Nut 180 (vergl. 117).
Günstig kann es sein, wenn die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 in der Nut 180 einer jeweiligen Nabe 124 angeordnet ist.
Die Membranfeder 162 einer Federvorrichtung 126 ist dabei insbesondere kraft-und/oder formschlüssig mit einer jeweiligen Nabe verbunden.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es möglich, dass die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 stoffschlüssig mit einer jeweiligen Nabe 124 verbunden, beispielsweise verschweißt, ist.
Vorzugsweise ist die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 mit der Nabe 124 drehfest verbunden, insbesondere an der Nabe 124 radial festgelegt.
Vorzugsweise ist der radial innere Haltebereich 164 einer jeweiligen Membranfeder 126 an jeweils einer Nabe 124 radial festgelegt.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Membranfeder 162 in der axialen Richtung an jeweils einer Nabe 124 festgelegt ist.
Wie beispielsweise in 11 deutlich zu erkennen ist, ist die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 vorzugsweise ferner kraft- und/oder formschlüssig mit einem jeweiligen Rotorteil 114 verbunden.
Alternativ oder ergänzend dazu kann die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 mit einem jeweiligen Rotorteil 114 stoffschlüssig verbunden sein.
Die Membranfeder 162 ist insbesondere drehfest mit dem Rotorteil 114 verbunden, insbesondere radial an dem Rotorteil 114 festgelegt.
Vorzugsweise ist dabei der radial äußere Haltebereich 166 einer jeweiligen Membranfeder 162 an jeweils Rotorteil 114 radial festgelegt.
Günstig kann es ferner sein, wenn die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 axial an jeweils einem Rotorteil 114 festgelegt ist.
Federarme 168 einer jeweiligen Membranfeder 162, welche axial an jeweils einer Nabe 124 und jeweils einem Rotorteil 114 festgelegt sind, verhalten sich insbesondere jeweils wie ein beidseitig fest eingespannter Biegebalken.
Vorzugsweise ist jeweils ein Rotorteil 114 mittels einer jeweiligen Membranfeder 162 der Federvorrichtung 126 mit jeweils einer Nabe 124 drehgekoppelt, insbesondere drehfest verbunden.
Der jeweilige Rotorteil 114 ist dabei vorzugsweise zugleich axial relativ zu der Nabe 124 verlagerbar.
Günstig kann es sein, wenn die Federvorrichtung 126 die Anlagefläche 178 der Nabe 124 umfasst.
Die Anlagefläche 178 einer jeweiligen Nabe 124 ist vorzugsweise konvex gekrümmt.
Günstig kann es sein, wenn die Federarme 168 der Membranfeder 162 bei Verformung der Membranfeder an die Anlagefläche 168 anlegbar sind.
Vorzugsweise weist die Anlagefläche 178, insbesondere in einem durch die Drehachse 112 der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 genommenen Querschnitt, folgenden Verlauf auf: $| y | = | \frac{2 h L \sqrt{L^{3} - x^{3}} + h x^{3}}{2 L^{3}} - h |,$
wobei y einem Verlauf der Anlagefläche 178 in der axialen Richtung entspricht und wobei x einem Verlauf der Anlagefläche in einer senkrecht zu der axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung entspricht.
Die Anlagefläche 178 weist in dem durch die Drehachse 112 genommenen Querschnitt insbesondere zumindest näherungsweise die Form eines Ellipsenabschnitts einer Ellipse mit einer Höhe h und einer Länge L auf.
Mittels der Anlagefläche 178 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 ist vorzugsweise eine wirksame Länge der Federarme 168 der jeweiligen Membranfeder 162 der Federvorrichtung 126 verkürzbar.
Die wirksame Länge der Federarme 126 ist insbesondere durch axiales Verschieben des radial äußeren Haltebereichs 166 der Membranfeder 162 relativ zu dem radial inneren Haltebereich 164 der Membranfeder 162 verkürzbar.
Eine wirksame Länge der Federarme 126 einer jeweiligen Membranfeder 162 ist insbesondere durch zumindest bereichsweises Anlegen der Membranfeder 162, insbesondere der Federarme 168 der Membranfeder 162, an jeweils eine Anlagefläche 178 verkürzbar.
Durch Verkürzen der wirksamen Länge der Federarme 168 der Membranfeder 162 ist vorzugsweise eine Federkraft der Membranfeder 162 und/oder der Federvorrichtung 126 progressiv vergrößerbar.
Die Federvorrichtungen 126 weisen beim Auslenken eines jeweiligen Rotorteils 114 aus einer Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage vorzugsweise eine progressive Federkennlinie auf, insbesondere wenn die Membranfeder 162 einer jeweiligen Federvorrichtung 126 an die Anlagefläche 178 der Nabe 124 angelegt wird.
Eine Federkraft der Federvorrichtung 126 steigt dabei durch Verformen der Membranfeder 162 vorzugsweise progressiv, insbesondere bei Verlagern eines jeweiligen Rotorteils 114 aus der Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage hin zu dem Statorteil 108.
Die Federvorrichtung 126 weist daher insbesondere eine progressive Federkennlinie auf.
Um für einen gegebenen Erregerstrom I, welcher an Erregerspulen 132 der Erregerpolelemente 128 der Erregereinrichtung 118 anlegbar ist, einen stabilen und/oder definierten Luftspalt δ (Abstand 120) einstellen zu können, ist vorzugsweise ein bestimmter Verlauf der Federkennlinie der Federvorrichtung 126 erforderlich.
Abhängig von dem Luftspalt δ (Abstand 120) und abhängig von einem Erregerstrom I, welcher durch die Erregerspulen 132 der Erregerpolelemente 128 der Erregereinrichtung 118 fließt, wirkt vorzugsweise eine Magnetkraft Fmag zwischen dem jeweils einen Rotorteil 114 und dem Statorteil 108, insbesondere in der axialen Richtung.
Die Federkraft F_spring der Federvorrichtung 126 ist vorzugsweise abhängig von einer Auslenkung eines jeweiligen Rotorteils 114, das heißt insbesondere von dem Luftspalt δ.
Wie in 30 deutlich zu erkennen ist, ergeben sich für verschiedene konstante Erregerströme I₁, I₂ und I₃ verschiedene Magnetkraftkennlinien.
Um einen stabilen Luftspalt δ (Abstand 120) und damit eine stabile Lage eines jeweiligen Rotorteils 114 relativ zu dem Statorteil 108 einstellen zu können, hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Federvorrichtung 126 eine Federkennlinie derart aufweist, dass ein Betrag einer Steigung der Federkennlinie im Schnittpunkt der Federkennlinie mit einer jeweiligen Magnetkraftkennlinie für verschiedene jeweils konstante Erregerströme größer ist als ein Betrag einer Steigung einer jeweiligen Magnetkraftkennlinie.
Vorzugsweise gilt somit Folgendes: $| \frac{\partial F_{m a g} (δ, I (F_{m a g} = F_{s p r i n g}) \cdot = c o n s t .}{\partial δ} | < | \frac{\partial F_{s p r i n g} (δ)}{\partial δ} | .$
Vorzugsweise ist somit auch für hohe Erregerströme ein stabiler Luftspalt δ (Abstand 120) einstellbar.
Die in den 1 bis 22 dargestellte Bremsvorrichtung 100 kann vorzugsweise wie folgt betrieben werden:

Eine in den Figuren nicht dargestellte Welle kann mittels der an dem Drehkopplungsabschnitt 172 der Naben 124 angeordneten Drehkoppeleinrichtung 174 mit der Nabe 124 drehgekoppelt werden.

In einem Drehbetrieb der Bremsvorrichtung 100 wirkt insbesondere keine Bremskraft der Bremsvorrichtung 100 auf die abzubremsende Welle.
Vorzugsweise ist eine Stromzufuhr zu Erregerspulen 132 der Erregerpolelemente 128 der Erregereinrichtungen 118 dabei unterbrochen, so dass mittels der Erregerpolelemente 128, welche insbesondere als Elektromagnete ausgebildet sind, kein Magnetfeld erzeugt wird.
In einem Bremsbetrieb der Bremsvorrichtung 100 wird eine Stromzufuhr zu den Erregerspulen 132 der Erregerpolelemente 128 der Erregereinrichtungen 118 der beiden Rotorteile 114 vorzugsweise geschlossen, sodass mittels der insbesondere als Elektromagnete ausgebildeten Erregerpolelemente 128 ein Magnetfeld, insbesondere ein inhomogenes Magnetfeld, erzeugbar ist.
Da das inhomogene Magnetfeld, welches mittels der Erregereinrichtung 118 der Rotorteile 114 erzeugt wird, relativ zu der Induktionseinrichtung 116 des Statorgehäuses 110 aufgrund der Drehkopplung der Rotorteile 114 mit der abzubremsenden Welle gedreht wird, werden in der Induktionseinrichtung 116 des Statorteils 108 vorzugsweise Wirbelströme induziert, welche insbesondere wiederrum ein Magnetfeld in der Induktionseinrichtung 116 erzeugen.
Ein elektrischer Widerstand der Induktionseinrichtung 116 bildet dabei vorzugsweise einem ohmschen Verbraucher, indem Bewegungsenergie der abzubremsenden Welle und/oder der beiden Rotorteile 114 vorzugsweise in Wärme umgesetzt wird.
Ein in den 23 bis 27 dargestelltes zweites Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung 100 unterscheidet sich von dem in 1 bis 22 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung 100 im Wesentlichen dadurch, dass die Bremsvorrichtung 100 zwei mechanische Bremseinrichtungen 182 umfasst, welche insbesondere zum Abbremsen einer mit der Nabe 124 der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 drehgekoppelten oder drehkoppelbaren Welle ausgebildet sind.
Die mechanischen Bremseinrichtungen 182 sind vorzugsweise zum Abbremsen einer Welle relativ zu dem Statorteil 108 ausgebildet.
Vorzugsweise kann durch Vorsehen der mechanischen Bremseinrichtungen 182 ein Abbremsen eines Fahrzeugs 104 beispielsweise eine Kraftfahrzeugs 106 mittels der Bremsvorrichtung 100 bis zum Stillstand, das heißt bis zu einer Geschwindigkeit von 0 km/h oder 0 m/s, ermöglicht werden, was mit gängigen Wirbelstrombremsvorrichtungen 102 nicht möglich ist.
Die mechanische Bremseinrichtung 182 (vergl. 26 und 27) umfasst vorzugsweise jeweils einen Reibbremsvorrichtung 184 oder wird durch diese gebildet.
Wie in den 23 bis 27 deutlich zu erkennen ist, sind die mechanischen Bremseinrichtungen 182 in die Wirbelstrombremseinrichtung 102 integriert und vorzugsweise durch Betätigen der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 betätigbar.
Die mechanischen Bremseinrichtungen 182 sind insbesondere durch axiales Verlagern der Rotorteile 114 relativ zu dem Statorteil 108 betätigbar.
Ein vorteilhafter Betrieb der Bremsvorrichtung 100 ist insbesondere dadurch erreichbar, dass eine durch die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen 182 bereitgestellte Bremskraft aufgrund des durch die Federvorrichtung 126 stabil einstellbaren Luftspalts δ (Abstand 120) zuverlässig für verschiedene Erregerströme der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 einstellbar ist.
Vorzugsweise ist somit auch eine Bremskraft der einen oder der mehreren mechanischen Bremseinrichtungen 182 über einen Erregerstrom der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 einstellbar.
Jedem Rotorteil 114 der Wirbelstrombremsvorrichtung 102 ist dabei vorzugsweise eine mechanische Bremseinrichtung 182 zugeordnet.
In den 23, 24 und 27 ist deutlich zu erkennen, dass die mechanische Bremseinrichtung 182 jeweils mehrere Reibelemente 186 umfasst.
Die Reibelemente 186 umfassen vorzugsweise jeweils ein Reibmaterial 188, welches insbesondere ein Stahlmaterial, ein keramisches Material und/oder ein Sintermaterial umfasst oder daraus gebildet ist.
Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in den Figuren nicht sämtliche Reibelemente 186 mit Bezugszeichen versehen.
Wie in 23 deutlich zu erkennen ist, umfasst der Statorteil 108 vorzugsweise an seinen Stirnseiten 152 an einem radial inneren Bereich, welcher insbesondere die Aufnahme 122 umgibt, insbesondere unmittelbar an die Aufnahme 122 angrenzend, ein vorzugsweise ringförmig geschlossenes Reibelement 186.
Günstig kann es ferner sein, wenn der Statorteil 108 an einem radial äußeren Bereich, welcher vorzugsweise an das Statorgehäuse 110 angrenzt, an der Stirnseite 152 ebenfalls ein Reibelement 186 umfasst, welches insbesondere ringförmig geschlossen ist.
Günstig kann es ferner sein, wenn der Statorteil 108 ein schräg zu der Drehachse 112 angeordnetes Reibelement 186 umfasst, welches vorzugsweise ebenfalls ringförmig geschlossen ist und insbesondere unmittelbar an das Statorgehäuse 110 angrenzt.
Wie in 24 deutlich zu erkennen ist, umfassen die beiden Rotorteile 114 vorzugsweise jeweils in einer Polnut 190 beziehungsweise zwischen jeweils zwei Erregerpolelementen 128 der Erregereinrichtung 118 des Rotorteils 114 angeordnete Reibelemente 186.
Die an dem Rotorteil 114 angeordneten Reibelemente 186 sind vorzugsweise senkrecht zu der Drehachse 112 angeordnet und an einem radial inneren Bereich, welcher unmittelbar an die Aufnahme 122 des Rotorteils 114 angrenzt sowie an einem radial äußeren Bereich des Rotorteils 114 angeordnet.
An dem radial äußeren Bereich des Rotorteils 114 sind vorzugsweise jeweils schräg zu der Drehachse 112 angeordnete Reibelemente 186 angeordnet.
Die mechanischen Bremseinrichtungen 182 der in den 23 bis 27 dargestellten Bremseinrichtung 100 umfassen vorzugsweise jeweils eine Nachstelleinrichtung 192, welche zum Nachstellen der Reibelemente 186 ausgebildet ist.
Die Nachstelleinrichtung 192 ist vorzugsweise automatisiert betätigbar.
Bei der in den 26 und 27 dargestellten Nachstelleinrichtung 192 umfasst die Nachstelleinrichtung 192 vorzugsweise mehrere Verstellelemente 194 mittels welcher die schräg zu der Drehachse 112 angeordneten Reibelemente 186, welche insbesondere unmittelbar an dem Statorgehäuse 110 angeordnet sind, zum Nachstellen der Reibelemente 182 axial verschiebbar sind.
Günstig kann es sein, wenn die Verstellelemente 194 beispielsweise als Madenschrauben ausgebildet sind.
Durch Vorsehen der mechanischen Bremseinrichtung 182, insbesondere durch Integrieren derselben in die Wirbelstrombremsvorrichtung 102 kann in Kombination mit der Federvorrichtung 126, mittels welcher für gegebene Erregerströme I ein definierter oder stabiler Luftspalt δ einstellbar ist, eine zusätzliche zuverlässige mechanische Bremsfunktion zum Abbremsen einer Welle und/oder eines Fahrzeugs 104 bis zum Stillstand ermöglicht werden.
Im Übrigen stimmt das in den 23 bis 27 dargestellte zweite Ausführungsbeispiels der Bremsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den 1 bis 22 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung 100 überein, sodass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Ein in den 28 und 29 dargestelltes drittes Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung 100 unterscheidet sich von dem in den 23 bis 27 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung im Wesentlichen dadurch, dass die mechanischen Bremseinrichtungen 182 der Bremsvorrichtung 100 keine schräg zu der Drehachse angeordneten Reibelemente 186 sowie keine Nachstelleinrichtung 192 zum Nachstellen der Reibelemente 186 umfasst.
Im Übrigen stimmt das in den 28 und 29 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem in den 23 bis 27 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Bremsvorrichtung überein, sodass auf dessen vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Insgesamt kann eine Bremsvorrichtung 100 bereitgestellt werden, welche zuverlässig uns sicher betreibbar ist und mittels welcher eine effektive Bremswirkung erzielbar ist.
Bezugszeichenliste

100: Bremsvorrichtung
102: Wirbelstrombremsvorrichtung
104: Fahrzeug
106: Kraftfahrzeug
108: Statorteil
110: Statorgehäuse
112: Drehachse
114: Rotorteil
116: Induktionseinrichtung
118: Erregereinrichtung
120: Abstand
122: Aufnahme
124: Nabe
126: Federvorrichtung
128: Erregerpolelement
130: Erregerpolelementgrundkörper
132: Erregerspule
134: Kupferbandmaterial
136: ringförmig geschlossene Nut
138: Eisenmaterial
140: elektrische Isolationseinrichtung
142: elektrisches Isolationsmaterial
144: Blechelemente
146: Zwischenraum
148: Durchführungsöffnung
150: Metallstiftelement
152: Stirnseite
154: gießfähiges und/oder aushärtbares Material
156: Scheibe
158: Kunststoffmaterial
160: Drehübertrager
162: Membranfeder
164: radial innerer Haltebereich
166: radial äußerer Haltebereich
168: Federarm
170: Federmaterial
172: Drehkopplungsabschnitt
174: Drehkoppeleinrichtung
176: Flanschabschnitt
178: Anlagefläche
180: Nut
182: mechanische Bremseinrichtung
184: Reibbremsvorrichtung
186: Reibelemente
188: Reibmaterial
190: Polnut
192: Nachstelleinrichtung
194: Verstellelemente
δ: Luftspalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10122985 A1 [0002]
DE 950939 C [0002]
DE 102016108646 A1 [0002]

Claims

Bremsvorrichtung (100), umfassend eine Wirbelstrombremsvorrichtung (102), wobei die Wirbelstrombremsvorrichtung (102) Folgendes umfasst: einen Statorteil (108); einen oder mehrere relativ zu dem Statorteil (108) um eine Drehachse (112) drehbar angeordnete und relativ zu dem Statorteil (108) entlang der Drehachse (112) axial verlagerbare Rotorteile (114); wobei der Statorteil (108) eine Induktionseinrichtung (116), in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind, oder eine Erregereinrichtung (118), welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist, umfasst; wobei der eine oder die mehreren Rotorteile (114) jeweils eine Erregereinrichtung (118), welche ein Magnetfeld umfasst oder zur Erzeugung eines Magnetfelds ausgebildet ist, oder eine Induktionseinrichtung (116), in welcher durch ein Magnetfeld Wirbelströme induzierbar sind, umfassen; wobei die Wirbelstrombremsvorrichtung (102) ferner eine oder mehrere Federvorrichtungen (126) umfasst, deren Federkraft jeweils einer magnetischen Kraft zwischen der Erregereinrichtung (118) des Statorteils (108) und der Induktionseinrichtung (116) eines jeweiligen Rotorteils (114) oder einer magnetischen Kraft zwischen der Induktionseinrichtung (116) des Statorteils (108) und der Erregereinrichtung (118) eines jeweiligen Rotorteils (114) entgegenwirkt.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen (126) eine progressive Federkennlinie aufweisen, insbesondere beim Auslenken eines jeweiligen Rotorteils (114) aus einer Ausgangslage in eine ausgelenkte Lage.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen (126) jeweils eine Membranfeder (162) umfassen, wobei die Wirbelstrombremsvorrichtung (102) vorzugsweise eine oder mehrere Naben (124) umfasst, welche mit einer abzubremsenden Welle insbesondere drehgekoppelt oder drehkoppelbar sind, wobei jeweils eine Membranfeder (162) axial an jeweils einer Nabe (124) und axial an jeweils einem Rotorteil (114) festgelegt ist.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfeder (162) der einen oder der mehreren Federvorrichtungen (126) jeweils einen radial inneren Haltebereich (164) und einen radial äußeren Haltebereich (164) sowie zwischen dem radial inneren Haltebereich (164) und dem radial äußeren Haltebereich (166) verlaufende Federarme (168) umfasst.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfeder (162) der einen oder der mehreren Federvorrichtungen (126) jeweils mit einer Nabe (124) und/oder mit jeweils einem Rotorteil (114) drehfest verbunden ist.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Federvorrichtungen (126) jeweils eine insbesondere konvex gekrümmte Anlagefläche (178) umfassen, an welche Federarme (168) einer Membranfeder (162) bei Verformung der Membranfeder (162) anlegbar sind.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (100) eine oder mehrere mechanische Bremseinrichtungen (182) umfasst, insbesondere zum Abbremsen einer mit einer Nabe (124) der Wirbelstrombremsvorrichtung (102) drehgekoppelten oder drehkoppelbaren Welle.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (100) eine oder mehrere mechanische Bremseinrichtungen (182) umfasst, welche in die Wirbelstrombremsvorrichtung (102) integriert sind und vorzugsweise durch Betätigen der Wirbelstrombremsvorrichtung (102) betätigbar sind.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen (182) jeweils ein oder mehrere Reibelemente (186) umfassen, welche schräg und/oder senkrecht zu der Drehachse (112) des einen oder der mehreren Rotorteile (114) angeordnet sind.
Bremsvorrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren mechanischen Bremseinrichtungen (182) jeweils eine Nachstelleinrichtung (192) zum Nachstellen des einen oder der mehreren Reibelemente (186) umfassen.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregereinrichtung (118) mehrere Erregerpolelemente (128) umfasst, wobei jedes Erregerpolelement (128) eine Erregerspule (132) umfasst, die insbesondere ein Kupferbandmaterial (134) umfasst.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche bis 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregereinrichtung (118) mehrere Erregerpolelemente (128) umfasst, wobei jedes Erregerpoleelement (128) einen Erregerpolelementgrundkörper (130) und eine Erregerspule (132) umfasst, wobei das Erregerpolelement (128) eine zwischen dem Erregerpolelementgrundkörper (130) und der Erregerspule (132) angeordnete elektrische Isolationseinrichtung (140) umfasst.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionseinrichtung (116) eine Mehrzahl von zumindest näherungsweise parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordneten Blechelementen (144) umfasst, wobei die Induktionseinrichtung (116) ferner eine Mehrzahl von durch Durchführungsöffnungen (148) in den Blechelementen (144) geführten Metallstiftelementen (150) umfasst, welche zumindest näherungsweise einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.
Bremsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelstrombremsvorrichtung (102) einen oder mehrere schleifringlose Drehübertrager (160) zur Übertragung eines Erregerstroms auf eine an einem jeweiligen Rotorteil (114) angeordnete Erregereinrichtung (118) umfasst.
Fahrzeug (104), insbesondere Kraftfahrzeug (106), wobei das Fahrzeug (104) eine oder mehrere Bremsvorrichtungen (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.