[发明专利]磁滞离合器/磁滞制动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的磁滞离合器/磁滞制动器。

背景技术

磁滞离合器/磁滞制动器被公开在许多实施例中。它们的优点是能够通过气隙无接触地传递扭矩。磁滞离合器或磁滞制动器的工作原理一般完全以下述为基础，即具有引力的磁极在同步旋转中引起磁力效应，或者在磁极上预先移动的、永磁的磁滞材料在滑转驱动中持续地反复磁化。

磁滞制动器尤其适合作为例如卷绳、螺纹制造等材料加工时的生产设备中的工序制动器来使用。其中，设备决定材料从工序离开的速度，并且过程制动器决定牵引力。为了达到这个目的可以例如通过下述方式借助滚轮把材料以合适的方式从库存中引出，即材料将滚轮缠绕，其中，滚轮将磁滞制动器的制动作用传递到材料上。

磁滞离合器与磁滞制动器例如在专利申请DE 39 05 216 C2、DE199 17 667 A1以及DE 37 32 766 A1中已被公开，其中可以借助通过励磁线圈流动的电流调节可传递的扭矩。

专利申请DE 39 05 216 C2描述了一种电控的磁滞离合器，其中可以借助通过励磁线圈流动的电流调节可传递的扭矩。按照普通原理工作的电控磁滞离合器不含由线圈外壳与磁极环构成的轮圈，从而使得线圈只需利用很小的缝隙就能把驱动轴直接地闭合起来，驱动轴由可磁化的材料构成。在这里，磁极环与衔铁在轴向上排在线圈外壳的后面，并且线圈被伸长设计。由此可以获得较小的离合器零件外径，以致于离合器零件在必要的时候能够被完全地并且与驱动轴同中心地轴向推入到从动轴的内部空腔中。这在减少材料支出的同时还因为无需轴向上附加构造空间而另外实现了在已有的轴承架之间的磁滞离合器的安装。

专利申请DE 199 17 667 A1描述了一种电磁磁滞单元，其具有带磁性的北磁极，带磁性的北磁极关于带磁性的南磁极设有间距，北磁极在圆周方向上围绕一根转轴设置，并且北磁极与南磁极被交替地设置在磁体上，磁体含有励磁线圈。在这里，一个与转子连接的磁滞环可以以较小空隙向着磁极移动。在这种磁滞单元中，北磁极与南磁极的转动面位于共同的磁路上并且与共同的磁滞环转动面相对，从而使得径向的构造空间可供支配以用来将磁滞环装入由导热好的材料构成的转子，在某些情况下可以设置冷却片。

从专利申请DE 37 32 766 A1中已知一种能够永久励磁的磁滞离合器，其可传递的扭矩可以通过人工改变磁滞圆环体在永久磁场的两个磁极环之间形成的空隙中的浸没深度而得以改变。DE 37 32 766 A1中公开的磁滞离合器含有一个作为钟形转子构成的磁滞元件以及一个由内磁极环与外磁极环形成的励磁元件，其中，钟形转子的两个侧面均设有磁极。磁极环在这里由软磁性材料以及永久磁体构成，永久磁体可以完全植入到软磁性材料中，从而使得朝向钟形转子的磁极交替地由永久磁场与软磁体构成。此外，虽然内磁极环与外磁极环固定地彼此连接，但是它们的磁场却通过一个不能被磁化的中间环分隔开来。磁极环应该这样对齐，使得磁极环从外到内在径向上均面对各自的同名磁极。

这样一来就可以在磁滞系统中无接触地实施扭矩的传递，在这一公开的磁滞系统中的可传递的扭矩与所需构造空间的关系明显比带有形状封闭或摩擦封闭的力传递的离合器与制动器更加不利。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种磁滞离合器/磁滞制动器，使得扭矩与构造空间的关系相比现有技术中公开的系统能够得到明显的改善。

这一目的通过权利要求1的特征得以解决。其它按照发明的实施例与优点可由从属权利要求得知。

对应地公开了一种磁滞离合器/磁滞制动器，其含有具备内磁极环与外磁极环的磁体，并且含有由永磁材料组成的衔铁，衔铁含有永磁的磁滞环，在内磁极环与外磁极环之间在径向上观察设有至少一个中间磁极环，其中，衔铁为每个中间磁极环都拥有一个另外附加的磁滞环，并且磁滞环按照下述设置，即每个磁滞环都能被两个不同的磁极环之间的磁场磁性地流过。磁体可以拥有励磁线圈或被永磁地构成。

在这里，磁极之间在圆周方向上的偏移迫使磁滞材料在切向上重新磁化；形成一个与衔铁的转动反向作用的阻力，该阻力由必要的反复磁化能量制约。从而能够例如让一根与衔铁抗扭连接的轴得以制动。

通过按照本发明的概念，可以通过相应的具有双重设置或多重设置的磁路结构而更好地利用磁滞离合器/磁滞制动器的磁路的能量。具体地说，按照本发明，通过特别地设置一个或多个中间磁极环以及相应地应用两个或多个永磁的磁滞环，可以使得磁场被多重利用，并且通过由此所需要的在本质上更高的反复磁化能量而实现在同一构造空间中本质上更高的可传递的扭矩。