可电磁操纵的转矩控制装置的制作方法

文档序号:5736977阅读:294来源:国知局

专利名称::可电磁操纵的转矩控制装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种可电磁操纵的转矩控制装置。
背景技术
:由DE19622983已知一种可电磁操纵的制动器,该制动器具有高的功率需求。
发明内容因此本发明的目的是,降低在工业设备中的能量消耗。按照本发明,所述目的通过按权利要求1中的特征所述的转矩控制装置来实现。本发明的转矩控制装置的重要特征是该转矩控制装置可以电磁操纵,特别是可以实现为制动器或离合器;设置有多个径向定向的电磁铁,这些电磁铁与径向定向地设置在一轴向相对的盘件上的永磁体对置,其中设置有一用于将盘件的转动转变成压紧盘的轴向运动的机构,其中特别是根据该压紧盘的轴向位置,能由所述压紧盘将一可随同一轴转动并可沿轴向移动的摩擦盘压紧在一制动轴承盖上,其中这样设置一弹性元件,该弹性元件与可由电磁铁的磁力造成的转动反方向地作用。其优点是,转矩控制装置做得非常紧凑,具有小的能量消耗,因为采用了永磁体并可控制离合矩或制动矩,亦即被传输或输出的转矩。在一种有利的结构中,附加的永磁体都做成同样的。电磁铁的强度连同其允许的最大电流值优选这样设计,使得可达到的磁场强度值基本上相当于永磁体中的一个的磁场强度值。在一种有利的结构中,所述电磁铁设置在一轴向平面内,其优点是,这些电磁铁可以安装在一安装盘上,进而可以用低的费用方便地制造和布线。在一种有利的结构中,弹性元件沿周向方向定向地布置,特别是做成螺旋弹簧。其优点是,实现了在机械上可靠的复位。因此可实现可靠的工作电流制动(Betriebsstrombremse)禾口无电流制动(Ruhestrombremse)。在一种有利的结构中,摩擦盘具有一内齿,特别是直齿,该内齿与所述轴的带动齿相啮合,其优点是,可采用形状锁合的、进而可靠的转矩传递。在力锁合连接时也可实现本发明,但是其中只可传递一较小的、可产生的最大转矩。在一种有利的结构中,摩擦盘在两侧配备有摩擦衬片,其优点是,可在两侧产生摩擦力。在一种有利的结构中,制动轴承盖做成制动盘,特别是该制动盘的轴向位置设置成可调的,其优点是,安装方便,可采用一轴向可调的部件而不是固定的壳体件。在一种有利的结构中,所述机构具有两个通过一倾斜的平面协同工作的部件。可选地,所述机构包括一直线滚珠丝杠、一包含螺纹的部件或一螺栓,特别是带有至少一个完整的或部分的螺纹导程。其优点是,使得可以将永磁体的在永磁体和相邻电磁铁之间的角间距尺度内的小转动转变成一轴向运动,并用这种方法将合成在周向方向上的磁性力转变成轴向力。在一种有利的结构中,电磁铁做成这样并可这样通电,使得电磁铁的磁场的径向分量与永磁体的磁化取向相反。其优点是,在给电磁铁通电时,永磁体非常迅速地以大的力沿周向方向转动,直至这些永磁体分别到达一位于两个相邻电磁铁之间的角度位置为止。在一种有利的结构中,盘件可相对于电磁铁的布置结构发生转动。其优点是,电磁铁可与壳体固定连接,并可将磁性力作用由盘件借助转动传递给所述机构用以转化成轴向运动。在一种有利的结构中,设置有一控制装置,特别是该控制装置做成内置的。此外还设置有一用于控制电磁铁的绕组电流的电子功率半导体。其优点是,可设置一可电调整的、可控的制动矩。对于离合器的情况,则相应地可以调整可传递的转矩。在一种有利的结构中,设置有用于调整盘件的轴向可移动性的夹紧环,其优点是,可特别是通过止挡件机械式地限制所述轴向移动。在一种有利的结构中,附加的永磁体与所述电磁铁直接或间接地固定连接,特别是用以实现无电流制动。其优点是,可实现无电流制动。这里附加的、设置在电磁铁旁边的永磁体在对电磁铁通电时基本上被平衡,而设置在盘件上的永磁体仍保持不起作用。在不通电时盘件上的永磁体与设置在电磁铁旁边的附加的永磁体建立作用连接,其中这两种永磁体的磁化方向也是沿径向相反地取向。因此同样造成盘件的转动,该转动的目的是,使得附加的永磁体分别到达位于盘件上的两个永磁体之间的角度位置。盘件上的永磁体优选全部做成一样的。其他优点由从属权利要求给出。本发明并不局限于权利要求的特征组合。特别是从任务的提出和/或从通过与现有技术的比较而提出的任务中,本领域技术人员可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书和/或附图的特征的其他合理的组合可能性。图形标记列表1调节螺钉2盘件3制动盘4摩擦盘5夹紧环6永磁体7安装盘8线圈铁芯9电磁铁10带动齿11环形齿轮12压紧盘13倾斜平面14轴5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施例方式现在借助于附图更详细地说明本发明制动器可设置在一轴上,例如电机的转子轴上或驱动系统的其他轴上。在图1中示出制动器的包含轴的轴线的剖视图,而在图2中示出其法线包含轴的轴线的剖视图。轴14相对于壳体17支承在轴承15上,在壳体17内安装有一盘件16,电磁铁固定在该盘件上。这些电磁铁这样定向,使得电磁铁的线圈铁芯8中的磁化方向基本上沿径向取向,这在图2中较确切地示出。用一拧入与壳体17固定连接的盘件2中的调节螺钉1来调整同样不相对于壳体17发生转动的制动盘3的轴向位置。在轴向两侧配备有摩擦衬片的摩擦盘4具有一朝向所述轴的内齿,摩擦盘用该内齿与轴14的带动齿10相啮合,因此摩擦盘4与轴14形状锁合地连接,但是该摩擦盘设置成可轴向移动。压紧盘12设置在摩擦盘4的沿轴向的另一侧上,该压紧盘同样设置成轴向可移动的,其中压紧盘具有一与环形齿轮11的内齿相啮合的外齿。压紧盘12通过一具有一倾斜平面13的部件与盘件16连接,径向定向的永磁体6设置在该盘件16上。永磁体6的数量和相互间的角间距与电磁铁的相同。在电磁铁9通电时,如果电磁铁9的磁场方向与永磁体6的磁化方向沿径向相反,则永磁体相应于磁场这样对准,使得永磁体力争达到各电磁铁之间的径向位置。因此永磁体6带动盘件16转动,此转动通过倾斜平面13转变成压紧盘12的轴向移动,该压紧盘因此将可转动的摩擦盘4压紧在制动盘3上。在不通电的情况下,沿周向方向定向的复位弹簧20使盘件16复位,进而使制动器抬起/形成气隙(Lilften)。复位弹簧20作用在盘件16与壳体17或一相应地连接的部件之间。在电流方向相反而不是不通电地工作时,复位弹簧20的弹簧力克服由磁场造成的力并以与所述的相似的方式工作。倾斜平面13具有一倾斜于轴线方向设置的法线方向,法线方向和轴线方向之间的角度优选具有一在O。至90°,特别是在20。至60°之间的值。用夹紧环5可调整盘件16的轴向间隙,进而可调整压紧盘轴向运动的范围。用输入电磁铁9的绕组中的电流值的大小还可确定制动力,从而可以控制制动力。用本发明实现了工作电流制动其中对电磁铁的通电如上所述地这样进行,使得6永磁体的磁场与电磁铁的磁场相反地作用。在本发明的另一种实施例中实现了无电流制动。为此在安装盘7上不是仅如图1和图2中所示的那样安装电磁铁,而是还安装有永磁体,该永磁体的磁场基本上可被电磁铁抵消/中和,因此在通电时仅弹簧力起作用,在不通电时盘件16上的永磁体和安装盘7上的永磁体协同工作并引起转动,该转动又导致发生制动。只有在通电时制动器才借助由复位弹簧引起的力而抬起/形成气隙(lUften)。在本发明的另一种实施例中实现了用于可电磁操纵的离合器的、如所述的制动器一样的原理,其中壳体是一以可转动的方式支承的轴形件。权利要求可电磁操纵的转矩控制装置,特别是制动器或离合器。其特征为设置有径向定向的电磁铁,所述电磁铁与径向定向地设置在一轴向相对的盘件上的永磁体对置。其中设置有一用于将所述盘件的转动转变成压紧盘的轴向运动的机构,其中特别是根据该压紧盘的轴向位置,能由所述压紧盘将一能随同一轴转动并能沿轴向移动的摩擦盘压紧在一制动轴承盖上,其中这样设置一弹性元件,该弹性元件与能由所述电磁铁的磁力造成的转动反方向地作用。2.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述电磁铁设置在一轴向平面内。3.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述弹性元件沿周向方向定向,特别是做成螺旋弹簧。4.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述摩擦盘具有内齿,特别是直齿,所述内齿与所述轴的带动齿相啮合。5.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述摩擦盘在两侧配备有摩擦衬片。6.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述制动轴承盖做成制动盘,特别是该制动盘的轴向位置设置成可调的。7.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述机构具有两个通过一倾斜平面协同工作的部件。8.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述机构包括一直线滚珠丝杠、一包含螺纹的部件或一螺栓,特别是带有至少一个完整的或部分的螺纹导程。9.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述电磁铁这样设计并能这样通电,使得电磁铁的磁场的径向分量与所述永磁体的磁化相反地取向。10.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为所述盘件能相对于所述电磁铁的布置结构发生转动。11.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为设置有、特别是内置有一控制装置,其中设有一用于控制所述电磁铁的绕组电流的电子功率半导体。12.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为设有用于调整所述盘件的轴向可移动性的夹紧环。13.按上述权利要求之至少一项所述的可电磁操纵的转矩控制装置,其特征为将附加的永磁体直接或间接地与所述电磁铁固定连接,特别是用以实现无电流制动。全文摘要本发明涉及一种可电磁操纵的制动器或离合器,其中设有径向定向的电磁铁(9),该电磁铁与径向定向地设置在轴向相对的盘件(16)上的永磁体对置,其中设有用于将所述盘件的转动转化为一压紧盘(12)的轴向运动的机构(13),其中特别是根据该压紧盘的轴向位置,所述压紧盘将一可相对于一轴转动和轴向移动的摩擦盘(4)压紧在一制动轴承盖(3)上,其中这样设置一弹性元件,使得该弹性元件以与可由电磁铁的磁力造成的转动相反的方式作用。文档编号F16D65/14GK101779050SQ200880102392公开日2010年7月14日申请日期2008年7月31日优先权日2007年8月15日发明者G·贝克尔,J·施密特,K·施瓦辛格申请人:索尤若驱动有限及两合公司
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