Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Bremsanordnung mit einem eine Verzahnung aufweisenden Verzahnteil und zumindest einem Federteil.

Es ist allgemein bekannt, dass eine Bremsanordnung mit einem eine Verzahnung aufweisenden Verzahnteil, wie innenverzahnter Bremsbelagträger ausgeführt ist.

Aus der US 2006 / 0 027428 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine Bremsanordnung bekannt.

Aus der DE 3441 304 A1 ist eine Scheibenbremseinrichtung bekannt.

Aus der DE 198 55025 A1 ist eine Federung für Zahnkupplung bekannt.

Aus der DE 102006 019453 A1 ist eine Zahnkupplung mit Federung und Elektromotor mit Bremse bekannt, die über eine Zahnkupplung angebunden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanordnung sicher zu betreiben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Bremsanordnung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Bremsanordnung mit einem eine Verzahnung aufweisenden Verzahnteil und zumindest einem Federteil sind, dass das Federteil ein Jochteil aufweist, das mit einem ersten Bügelbereich des Federteils verbunden ist, welches an seinem vom Jochteil abgewandten Ende mit einem ersten Endbereich des Federteils verbunden ist, wobei das Federteil auf die Verzahnung derart aufgesteckt ist, dass der erste Bügelbereich des Federteils zumindest teilweise in einer Zahnlücke der Verzahnung angeordnet ist, der Jochbereich in eine erste am Verzahnteil ausgebildete Ringnut eingreift, der erste Endbereich in eine zweite am Verzahnteil ausgebildete Ringnut eingreift.

Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil sich am Verzahnteil elastisch anklammert und dabei in radialer Richtung formschlüssig verbunden ist, da der Endbereich und der Jochbereich in die jeweilige Ringnut eingreifen. In Umfangsrichtung ist das Federteil durch die Verzahnung formschlüssig gehalten. Axial ist dadurch, dass die ringnuten radial beabstandet von der Verzahnung angeordnet sind, eine formschlüssige Verbindung erreicht. Die Haltekraft ist allerdings elastisch durch Aufdehnen des Federteils in axialer Richtung erzeugt. Das Federteil ermöglicht, auf ein weiteres Verzahnteil eine durch elastisches Verbiegen des Federteils erzeugte Kraft auszuüben, wobei die Verzahnung des weiteren Verzahnteils mit der Verzahnung des ersten Verzahnteils im Eingriff steht. Die Kraft ist im Wesentlichen radial gerichtet. Somit ist ein Klappern, also eine Geräuschemission der Bremsanordnung, verringerbar. Außerdem ist der Betrieb durch das Federteil wohldefiniert, da kein loses Spiel zwischen Bremsbelagträger und Mitnehmer auftritt. Auch dadurch ist ein sicherer wohldefinierter Betrieb ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein vom ersten Bügelbereich beabstandeter zweiter Bügelbereich des Federteils mit dem Jochteil verbunden, welcher an seinem vom Jochteil abgewandten Ende mit einem zweiten Endbereich des Federteils verbunden ist, der zweite Bügelbereich des Federteils zumindest teilweise in einer zweiten Zahnlücke der Verzahnung angeordnet ist, der zweite Endbereich in die zweite am Verzahnteil ausgebildete Ringnut eingreift.

Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil symmetrisch gehalten und somit zentriert ist. Das Federteil ist somit symmetrisch abstützbar und erzeugt somit eine möglichst genau in radialer Richtung ausgerichtete Druckkraft, die dem weiteren Verzahnteil zugeführt wird. Durch den wohldefinierten sicheren Sitz des Federteils ist auch ein wohldefiniertes mittiges Sitzen des Bremsbelagträgers erreichbar und somit eine Zentrierung zum Mitnehmer hin. In Weiterbildung sind hierzu mehrere identisch ausgeführte Federteile am Umfang des Verzahnteils angeordnet, die in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet sind. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Ringnut in einen ebenen Oberflächenbereich des Verzahnteils eingebracht, dessen Normalenvektor parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, wobei die Ringachse der ersten Ringnut der Drehachse des Verzahnteils gleicht, insbesondere wobei die Nutöffnung der ersten Ringnut zur axialen Richtung hin geöffnet ist, insbesondere wobei die Ringnut in Umfangsrichtung um die Drehachse herum ununterbrochen ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass der erste ebene Oberflächenbereich eine zur axialen Richtung ausgerichtete Stirnfläche ist. Somit greift Jochbereich aus axialer Richtung herkommend in die erste Ringnut ein. Daher ist in einfacher Weise eine in radialer Richtung formschlüssige Verbindung des Federteils mit dem Verzahnteil erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Ringnut in einen zweiten ebenen Oberflächenbereich des Verzahnteils eingebracht, dessen Normalenvektor parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist, wobei die Ringachse der ersten Ringnut der Drehachse des Verzahnteils gleicht, insbesondere wobei die Nutöffnung der zweiten Ringnut entgegengerichtet zur axialen Richtung hin geöffnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass der zweite ebene Oberflächenbereich eine zur axialen Richtung ausgerichtete Stirnfläche ist. Somit greifen die Endbereiche in die zweiten Ringnuten ein, welche zur axialen Richtung entgegengesetzt geöffnet sind. Daher ist in einfacher Weise eine in radialer Richtung formschlüssige Verbindung des Federteils mit dem Verzahnteil erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzahnung eine Außenverzahnung und der von der ersten und zweiten Ringnut überdeckte, auf die Drehachse des Verzahnteils bezogene Radialabstandsbereich beabstandet von dem von der Verzahnung überdeckten Radialabstandsbereich und/oder radial innerhalb des von der Verzahnung überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet, insbesondere wobei das Verzahnteil als Mitnehmer ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil von radial außen kommend auf die Verzahnung aufsteckbar ist und dabei mit seinem Jochbereich beziehungsweise mit seinen Endbereichen in die Ringnuten einklammert. Somit ist das beim Aufstecken auf die Verzahnung aufgeweitete Federteil in einfacher Weise befestigbar am Verzahnteil.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzahnung eine Innenverzahnung und der von der ersten und zweiten Ringnut überdeckte, auf die Drehachse des Verzahnteils bezogene Radialabstandsbereich beabstandet von dem von der Verzahnung überdeckten Radialabstandsbereich und/oder radial außerhalb des von der Verzahnung überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet, insbesondere wobei das Verzahnteil als Bremsbelagträger ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil von radial innen kommend auf die Verzahnung aufsteckbar ist und dabei mit seinem Jochbereich beziehungsweise mit seinen Endbereichen in die Ringnuten einklammert. Somit ist das beim Aufstecken auf die Verzahnung aufgeweitete Federteil in einfacher Weise befestigbar am Verzahnteil.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bremsanordnung eine Welle, insbesondere Rotorwelle eines Elektromotors, auf, wobei ein Mitnehmer auf die Welle aufgesteckt und mit der Welle drehfest verbunden ist, wobei ein Bremsbelagträger auf den Mitnehmer aufgesteckt ist und eine Innenverzahnung des Bremsbelagträgers mit einer Außenverzahnung des Mitnehmers im Eingriff ist, so dass der Bremsbelagträger drehfest mit dem Mitnehmer verbunden ist aber axial verschiebbar relativ zum Mitnehmer angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Bremse elektromagnetisch betätigbar ist. Außerdem ist der Bremsbelagträger auf dem Mitnehmer axial verschiebbar und somit auf eine Bremsfläche drückbar, insbesondere von einer Ankerscheibe. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Bremsanordnung einen Magnetkörper, insbesondere ferromagnetischen Magnetkörper, auf, in welchem eine bestrombare Spule, insbesondere Spulenwicklung, aufgenommen ist, wobei die Welle mittels in einem Gehäuseteil, insbesondere Lagerflansch, aufgenommenen Lager drehbar gelagert ist, insbesondere relativ zum Magnetkörper, wobei eine ferromagnetische Ankerscheibe axial zwischen dem Bremsbelagträger und dem Magnetkörper angeordnet ist, wobei die Ankerscheibe drehfest mit dem Magnetkörper verbunden ist aber axial verschiebbar angeordnet ist, insbesondere relativ zum Magnetkörper, wobei bei Bestromung der Spule die Ankerscheibe entgegen der von am Magnetkörper abgestützten Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingezogen wird und bei Nichtbestromung der Spule die Ankerscheibe von den Federelementen derart auf den Bremsbelagträger gedrückt wird, dass der Bremsbelagträger auf eine auf der von der Ankerscheibe abgewandten Seite des Bremsbelagträgers angeordnete Bremsfläche gedrückt wird, insbesondere wobei die Bremsfläche entweder an einem Lagerflansch des Elektromotors ausgebildet ist, wobei im Lagerflansch ein die Rotorwelle drehbar lagerndes Lager aufgenommen ist und der Lagerflansch mit dem Magnetkörper drehfest verbunden ist, oder an einem mit dem Magnetkörper drehfest verbundenen Blechteil ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass bei Stromausfall die Bremse automatisch einfällt. Somit ist die Sicherheit erhöht. Außerdem ist der Betrieb durch das Federteil wohldefiniert, da kein loses Spiel zwischen Bremsbelagträger und Mitnehmer auftritt. Auch dadurch ist ein sicherer wohldefinierter Betrieb ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der an der ersten Ringnut abgestützte, erste Bügelbereich elastisch derart ausgelenkt, dass der erste Bügelbereich auf einen ersten Zahnkopf der Verzahnung eines zweiten Verzahnteils drückt, insbesondere in radialer Richtung drückt, wobei die Verzahnung des zweiten Verzahnteils mit der Verzahnung des ersten Verzahnteils im Eingriff ist. Von Vorteil ist dabei, dass das zweite Verzahnteil zum ersten Verzahnteil hin zentriert und ausgerichtet ist. Somit ist ein wohldefinierter spielfreier und somit sicherer Betrieb gewährleistet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der an der ersten Ringnut abgestützte, erste Bügelbereich elastisch derart ausgelenkt, dass der zweite Bügelbereich auf einen zweiten Zahnkopf der Verzahnung eines zweiten Verzahnteils drückt, insbesondere in radialer Richtung drückt, wobei die Verzahnung des zweiten Verzahnteils mit der Verzahnung des ersten Verzahnteils im Eingriff ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein spielfreier und somit wohldefinierter Sitz des zweiten Verzahnteils relativ zum ersten Verzahnteil und dadurch ein sicherer Betrieb ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Federteil als Biegeteil aus Runddraht hergestellt. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung kostengünstig ist und das Biegen mit hoher Präzision ausführbar ist, so dass gleichartige identische Federteile herstellbar sind, die am Umfang des Verzahnteils in regelmäßigen Abständen anordenbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Endbereiche des Federteils in Umfangsrichtung voneinander beabstandet und/oder auf derselben zweiten axialen Position angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil einfach und mit hoher Präzision herstellbar ist aus einem Stück Runddraht. Somit sind mehrere identisch geformte Federteile am Umfang anordenbar und dadurch ein präzises Zentrieren und Ausrichten des Verzahnteils ermöglicht. Der Betrieb ist somit spielfrei ermöglicht und daher eine hohe Präzision erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Jochbereich an einer ersten axialen Position angeordnet und die Bügelbereiche erstrecken sich von der ersten zur zweiten axialen Position. Von Vorteil ist dabei, dass das Federteil axial vor und hinter der Verzahnung sich am Verzahnteil anklammert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verzahnung eine Geradverzahnung. Von Vorteil ist dabei, dass der Bremsbelagträger axial verschiebbar ist, insbesondere ohne Drehung. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zum Federteil identisch und/oder gleichartig ausgebildete weitere Federteile am Umfang des Verzahnteils angeordnet, insbesondere auf demselben Radialabstand und/oder in Umfangsrichtung voneinander regelmäßig und/oder gleichmäßig beabstandet. Von Vorteil ist dabei, dass durch die verbesserte Zentrierung ein sicherer Betrieb ausführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Bremsbelagträger aus einem weicheren Material als der Mitnehmer ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass durch das Federteil ein Spiel zwischen den Verzahnteilen verhinderbar ist und somit der Verschleiß reduzierbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Mitnehmer aus Metall, insbesondere aus Stahl, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein geringer Verschleiß und somit eine lange Lebensdauer und ein langandauernder Betrieb ermöglicht ist. 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 ein Federteil, insbesondere eine Federspange, in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Mitnehmer 20 einer erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Bremse mit Federteil gezeigt.

In der Figur 3 ist ein Ausschnitt der Figur 2 vergrößert dargestellt.

Figur 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem das Federteil auf die Innenverzahnung des Bremsbelagträgers 23 anstatt am Mitnehmer 20 aufgesteckt ist und an Ringnuten 21 des Bremsbelagträgers 23 abgestützt ist.

Wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, weist einen Mitnehmer 20 eine Außenverzahnung auf, auf welche das Federteil aufgesteckt ist.

Die Bremse weist eine bestrombare Spule auf, die als Ringwicklung ausgeführt ist und in einer insbesondere ringförmigen Vertiefung eines ferromagnetischen Magnetkörpers aufgenommen ist.

Eine Rotorwelle 22 eines Elektromotors ist relativ zum Magnetkörper drehbar gelagert. Der Mitnehmer 20 ist als außenverzahnter ringförmiger Körper ausgeführt und auf die Rotorwelle

22 aufgesteckt. Die Rotorwelle 22 ist mit dem Mitnehmer 20 drehfest verbunden.

Vorzugsweise ist hierfür eine Passfederverbindung verwendet.

Auf die Außenverzahnung des Mitnehmers 20 ist ein Bremsbelagträger 23 mit seiner Innenverzahnung aufgesteckt. Somit ist der Bremsbelagträger 23 mit dem Mitnehmer 20 drehfest aber axial verschiebbar verbunden.

Axial, also in Richtung der Drehachse der Rotorwelle 22, ist zwischen dem Bremsbelagträger

23 und dem Magnetkörper mit der Spule eine ferromagnetische Ankerscheibe angeordnet, die mit dem Magnetkörper drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist. Hierzu sind vorzugsweise axial sich erstreckende Bolzen im Magnetkörper befestigt, welche durch Löcher der Ankerscheibe durch die Ankerscheibe hindurchragen.

Bei Nicht-Bestromung der Spule wird die Ankerscheibe von einer von am Magnetkörper abgestützten Federelementen erzeugten Federkraft zum Bremsbelagträger 23 hingedrückt, so dass dieser auf eine Bremsfläche gedrückt wird. Diese vorzugsweise fein bearbeitete Bremsfläche ist entweder an einem Lagerflansch des Elektromotors ausgebildet, wobei im Lagerflansch ein die Rotorwelle 22 drehbar lagerndes Lager aufgenommen ist, oder an einem mit dem Magnetkörper drehfest verbundenen Blechteil. Die Bremse fällt also bei Nicht- Bestromung ein.

Bei Bestromung der Spule wird die Ankerscheibe entgegen der von den Federelementen erzeugten Federkraft zum Magnetkörper hingedrückt und somit der Bremsbelagträger 23 freigegeben. Bei Bestromung wird die Bremse also gelüftet.

Die Zähne der Innenverzahnung des Bremsbelagträgers 23 ragen in Zahnlücken der Außenverzahnung des Mitnehmers 20 hinein.

Der Mitnehmer 20 ist aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt. Der Bremsbelagträger 23 ist aus einem weicheren Material gefertigt als der Mitnehmer 20, insbesondere aus einem Harz, gefertigt.

Um Geräuschemissionen durch Klappern der beiden Verzahnungen zu verringern, ist das Federteil auf die Außenverzahnung des Mitnehmers 20 aufgesteckt.

Dabei weist das Federteil zwei Bügelbereiche 1 auf, die über einen Jochbereich 3 verbunden sind.

Der Jochbereich 3 ist somit zwischen den beiden Bügelbereichen 1 angeordnet und mit beiden Bügelbereichen 1 verbunden.

An dem vom Jochbereich 3 abgewandten Ende des jeweiligen Bügelbereichs 1 grenzt ein jeweiliger Endbereich 2 an. Der jeweilige Bügelbereich 1 ist in eine jeweilige Zahnlücke der Außenverzahnung des Mitnehmers 20 eingelegt. Durch eine leichte Wölbung des jeweiligen Bügelbereichs 1 drückt der zur Innenverzahnung nächstliegende Bereich des Bügelbereichs 1 auf den Kopf eines Zahns der Innenverzahnung, welcher in diejenige Zahnlücke hineinragt, welche den Bügelbereich 1 aufnimmt.

Zumindest mittels des Jochbereichs 3, der in eine umlaufende Ringnut des Mitnehmers 20 eingreift, ist das Federteil abgestützt am Mitnehmer 20 und drückt mittels durch elastische Auslenkung des Federteils erzeugter Federkraft auf den jeweiligen Zahnkopf der Innenverzahnung.

Die Ringachse der ersten Ringnut 21 ist koaxial zur Drehachse der Rotorwelle 22 ausgerichtet. Die erste Ringnut 21 ist in zur axialen Richtung parallelen Richtung hin geöffnet. Die Nutwände begrenzen also das Ringnutvolumen in radialer Richtung beziehungsweise entgegen der radialen Richtung.

Eine zweite Ringnut ist am Mitnehmer 20 auf der von der ersten Ringnut 21 abgewandten Seite vorgesehen. Die Ringachse dieser zweiten Ringnut ist ebenfalls koaxial zur Drehachse der Rotorwelle 22 ausgerichtet. Die zweite Ringnut ist entgegen der axialen Richtung hin geöffnet. Die Nutwände der zweiten Ringnut begrenzen also deren Ringnutvolumen in radialer Richtung beziehungsweise entgegen der radialen Richtung.

Die Nutöffnung der ersten Ringnut 21 ist also entgegengesetzt gerichtet zur Nutöffnung der zweiten Ringnut.

Die zweite Ringnut ist koaxial, also parallel, ausgerichtet zur ersten Ringnut 21 und weist denselben Ringdurchmesser sowie dieselbe Ringachse auf.

Die Endbereiche 2 greifen in die zweite Ringnut elastisch vorgespannt ein.

Das Federteil ist derart geformt, dass es beim Aufstecken auf die Außenverzahnung elastisch vorgespannt ist und somit der Bügelbereich 3 und die Endbereiche 2 zueinander elastisch vorgespannt sind und das Federteil anklammern am Mitnehmer 20. Durch dieses axial gerichtete Anklammern des Federteils and en Mitnehmer 20 ist das Federteil in radialer Richtung formschlüssig verbunden mit dem Mitnehmer 20.

Das Federteil ist als Biegeteil aus einem Draht hergestellt und weist vorzugsweise überall den selben Drahtquerschnitt auf. Somit ist es einfach und kostengünstig herstellbar.

Die erste Ringnut 21 und die zweite Ringnut sind auf kleinerem Radialabstand zur Drehachse der Rotorwelle 22 und/oder des Mitnehmers 20 angeordnet als der kleinste Radialabstand der jeweiligen Zahnlücke, in dem der jeweilige Bügelbereich 1 aufgenommen ist.

Insbesondere ist die erste Ringnut 21 in einem ersten ebenen Oberflächenbereich des Mitnehmers 20 eingebracht, dessen Normalenrichtung parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist. Die zweite Ringnut ist ebenfalls in einem zweiten ebenen Oberflächenbereich des Mitnehmers 20 eingebracht, der parallel zum ersten Oberflächenbereich ausgerichtet ist und/oder axial vom ersten Oberflächenbereich beabstandet ist.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen sind mehrere der vorgenannten Federteile auf die Außenverzahnung aufgesteckt, wobei die Federteile in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist das Federteil nicht auf die Außenverzahnung des Mitnehmers 20, sondern auf die Innenverzahnung des Bremsbelagträgers 23 aufgesteckt, wie in Figur 4 gezeigt. Dabei sind dann die erste und zweite Ringnut am Bremsbelagträger 23 angeordnet, insbesondere wiederum in zueinander entgegengesetzter Richtung geöffnet sind und koaxial zueinander ausgerichtet, auf demselben Radialabstand angeordnet sind.

Bezugszeichenliste

1 Bügelbereich 2 Endbereich

3 Jochbereich

20 Mitnehmer

21 Ringnut

22 Welle, insbesondere Rotorwelle 23 Bremsbelagträger