本发明专利技术公开了剩磁锁定器、制动器、旋转禁阻器、离合器、致动器以及锁闩。这些剩磁装置可包括衔铁和铁心壳。这些剩磁装置可包括线圈，其接收磁化电流以在铁心壳与衔铁之间产生不可逆剩磁力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】剩》兹装置和方法相关申请图48示出了根据本专利技术一个实施例的剩磁装置处于脱离状态下的联动锁闩系统的前视图；如图2和5所示，铁心壳20包括内心20a、夕卜心20b、轭 20c(支承内心和外心)以及位于内心20a与外心20b之间的凹陷或开 口 20d。凹陷20d容纳线圏22。在一些实施例中，线圈22包括21标 准直径(gauge)的铜线。其它导线或介质也可包括在线圏22中。所 供给的电流和线圈22中的匝数确定施加给衔铁18和铁心壳20材料上 的磁场和磁通量以及衔铁18与铁心壳20之间对应的接合力。在一些 实施例中，线圈22包括265匝，尽管可以依照锁定器12的特定应用 和能实现的电流水平采用更少或更多的匝数。t)083线圈22与控制器24联接。在一些实施例中，控制器24不 包括微处理器，而是可包括尽量少的部件，如一个或多个传感器、一 个或多个开关和/或分立元件模拟电路。在一些实施例中，控制器24可包括一个或多个集成电路或可编程逻辑控制器。图3和4示出了控 制器24的一个实施例。控制器24可包括微控制器28、状态确定口模 块29、硬件互锁电路32、电源控制模块34、电源35、总线收发器36 以及可连接微控制器28所有部件或子集的内部总线或连接机构37。 在一些实施例中，总线收发器36提供与包括在惯常用于连接车辆控制 系统的网络比如本地互联网(LIN)或控制器局域网(CAN)中的其 它控制系统之间的串行通信。总线收发器36可通过网络提供并接收与 其它车辆控制系统之间往来的状态和控制信息。由施加电压给线圏22产生的剩磁力的最佳大小可利用铁 心壳20和衔铁18的横截面积并通过衔铁18与铁心壳20之间的磁气 隙60 (如图5所示)加以确定。磁气隙60越小，电磁组件26就越接近地达到使用材料最大的剩磁力。在衔铁18和铁心壳20为一个一体 部件或部分(例如具有闭合磁路的材料环)时，就会观察到最高的剩 磁力而没有任何^兹气隙60。在一些实施例中，使剩磁载荷达到最佳所需的磁性材料性 质是高矫顽力(Hc)和高剩余磁通密度(BR)。剩磁载荷的有效性是 通过可在磁气隙中产生的磁通量(麦克斯韦)和可跨磁气隙维持的磁 通势(安培-匝)度量的。这两个量面积的二分之一l/2x(总气隙磁通) x (磁通势)l或气隙磁导率线和磁滞曲线下方的面积(如图6g所示) 是存储在磁气隙中的能量。因此，每立方厘米材料磁气隙的最佳或最 大可能的能量是评估剩磁应用中所用材料的磁效率的逻辑方式。图6g示出了硬度为40Rc的SAEWIOO合金钢材料的磁滞 曲线68。所考虑的磁性材料的磁气隙磁导线和磁滞曲线的交叉点确定 了气隙处的磁通密度Bd和磁场强度Hd，这对确定所考虑的应用场合 的剩磁力是有用的。没有磁气隙60的磁化衔铁18和铁心壳20的剩磁 力是由位于y轴上的线70表示的。在一些实施例中，锁定器12接合 时的石兹气隙60为约0.002英寸到0.005英寸。线73和74表示徇1失与 铁心壳之间两个可能气隙的磁导[(磁通/ (安培-匝)。在转向管柱锁 定器12的实施例中，线73和74可分别表示0.002英寸和0.005英寸气隙的磁导。当确定了理想设计的磁极面的横截面积时，可通过线73 和74的交叉点确定磁通密度，且材料磁滞曲线可用于计算剩磁力。在 一些实施例中，0.002英寸磁气隙是利用非常光滑或精细研磨的表面 (即，该表面的光滑度或平整度优于一个光带，表面光洁度优于"类研 磨，，光洁度)产生的。0.005英寸的磁气隙可利用平整的"类研磨"表面 产生。在一些实施例中，磁气隙60可通过精磨"类研磨"表面而从0.005 英寸降到0.002英寸，让表面更为光滑且在衔铁18与铁心壳20之间 产生紧密的接合。在一些实施例中，锁定器12脱开时衔铁18与铁心 壳20之间的气隙或分隔距离大于锁定器12接合时的磁气隙。例如， 脱开时的气隙或分隔距离可为约0.05英寸或更大。在一些实施例中，偏压元件27帮助衔铁18从铁心壳20 上释放。在去磁过程当中，由偏压元件27施加的力会大于衔铁18与 铁心壳20之间逐渐减少的剩磁力。偏压元件27可用于确保摔f铁18 与铁心壳20之间的彻底释放。偏压元件27还可用于控制衔铁18和铁 心壳20的分离以确保平静或顺畅的释放。由偏压元件27施加的力可 以是恒定力， 一旦剩磁力已经充分减少或抵消，且因此会小于由偏压 元件27施加的力，该恒定力就释放衔铁18和铁心壳20。作为选择，铁心壳20之间施加可变释放力。由转向管 柱锁定器12提供的功能性可用在钥匙或杠杆系统、钥匙链(key fob) 系统和/或无钥匙系统中。转向管柱锁定器12的构造可选择地用在门 锁和/或锁闩释放系统(即，手套箱锁闩、活顶车篷锁闩、中间控制台 锁闩、转向盘或转向管柱锁定器、加油口锁闩、紧固器、滚珠或滚柱 轴承等)中。为了释放制动系统140，磁化电流的极性可被反向(即， 去磁电流)并以预定的电流水平施加，从而使铁心壳142和转子衔铁 148的材料去磁。在一些实施例中，制动系统140可通过逐渐增大反 向极性电流以渐进的方式释放，直到达到完全预定的去磁电流水平。上述旋转制动系统140还可用作零动力剩磁停车制动系 统。剩磁停车制动系统140可包括针对转向管柱锁定器12描述的控制 器以产生制动力。控制器可给铁心体内的线圈提供磁化和去磁电流， 以应用和释放旋转制动系统140。例如，剩磁停车制动器可通过将调 制磁化电流水平脉冲输送到嵌在铁心体142内的线圏而接合，以产生 能够让铁心体和转子衔铁的材料完全饱和的磁场。一旦电流脉沖完成， 就会设定高的剩磁力且停车制动器接合，无需进一步与剩磁停车制动 器电相互作用，直到达到理想时间来释放它。控制器还可采用上述的 一种或多种方法(即，开关、霍尔效应传感器等)确定衔铁与铁心壳 之间剩磁力的状态。为了释放上述剩磁停车制动系统，可给铁心壳内 的线圏脉沖输送去磁电流，且剩磁力可被减少或基本消除。偏压元件 比如一个或多个压缩弹簧、张力弹簧、弹性体元件、楔子和/或泡沫体 都可用于偏压转子衔铁148使其离开铁心体142。00155图63示出了根据本专利技术一个实施例的剩磁滚珠坡道制动 系统1020。如图63所示，滚珠坡道制动系统1020可包括接地带1022、 罩壳1024、铁心壳1026、轴1028、坡道顶板1030以及轴承和/或弹簧 组件1032。图64示出了将罩壳1024除去了的滚珠坡道制动系统1020。如图64所示，滚珠坡道制动系统1020还包括衔铁1034和一个或多个 滚动元件或滚珠1036。滚珠坡道制动器1020还可包括线圏1038 (见 图65)。在一些实施例中，衔铁1(B4、铁心壳1026和/或线圏1038的 构造、性能以及操作与上面针对转向管柱锁定器12描述的衔铁18、 铁心壳20以及线圈22相似。滚珠坡道制动系统1020还可包括上面针 对转向管柱锁定器12描述的控制器(未示出)。在一些实施例中，在撞杆188c释放之后，剩磁轴向锁闩 170c可复位。通过给线圏173c供给》兹化电流，衔4失171c可与铁心壳 172c再接合。在一些实施例中，偏压元件180c可促使衔4失171c朝向 铁心壳172c枢转。偏压元件180c可包括一个或多个压缩弹簧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种相对于第二元件制动第一元件的方法，该方法包括： 在衔铁与铁心壳之间形成基本闭合的磁路，以便于产生不可逆剩磁力； 因所述不可逆剩磁力，基本上防止第一元件相对于第二元件移动；以及 当衔铁与铁心壳之间存在不可逆剩磁力时在衔铁与铁心壳之间提供夹持载荷。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GJ奥格内克，SJ迪米格，
申请(专利权)人：斯特拉泰克安全公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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