剩磁装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了形式为锁定器（１２）、制动器（１４０，１０２０）、旋转禁阻器（７８）、离合器（１９４）、致动器（２００）以及锁闩（１７０）的剩磁装置。这些剩磁装置可包括衔铁（１８）、线圈（２２）、偏压元件（２７）和铁心壳（２０）。线圈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】相关申请0001本申请是共同待审的2005年3月30日提交的美国申请 No.ll/094787、 11/094800、 11/093739、 11/094801、 11/094818、 11/093721、 11/093761、 11/094843、 11/094786、 11/094802、 11/094804和2005年 11月16日提交的美国申请No.11/280983的部分继续申请，这些申请 的全部内容都在此并入以供参考。专利技术背景图5是根据本专利技术 一个实施例的电磁组件的横截面图；OOIOI图6a-6h是各种材料特性的磁滞曲线图；图7是图6g磁滞曲线图的去磁象限；图66b示出了图63滚珠坡道制动系统的坡道底板的透视附图说明图1示出了根据本专利技术一个实施例使用剩磁装置10阻挡装 置旋转的剩磁技术的一种应用。剩磁装置10包括转向管柱锁定器12， 其可阻挡车辆16中转向盘14或转向轭的旋转。在一些实施例中，转 向管柱锁定器12还可用于阻挡自行车或摩托车上把手的旋转。转向管1柱锁定器12包括衔铁18、铁心壳20、线圏22以及控制器24。衔铁 18、铁心壳20以及线图22形成一个电磁组件26。电磁组件26可用 在除转向管柱锁定器12以外的其它应用场合中，如图8-83示出和描 述的那样。这里描述的电磁组件26的材料、控制以及构造也适用于图 8-83示出和描述的实施例。0078]转向管柱锁定器12还可包括偏压元件27，其施加载荷或作 用力以分开衔铁18和铁心壳20。偏压元件27可包括一个或多个压缩 弹簧、张力弹簧、弹性体元件、楔子和/或泡沫体。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(He)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图6a-6h示出了几种材料的磁滞曲线或回线，例如碳含量 为0.02%-1.0%且硬度从完全退火至60Rc的钢。曲线分成四个象限。 第二象限表示去磁象限。包括在第二象限中的磁滞回线部分称为去磁 曲线。剩余磁通密度(BR)存在于闭合回路如环中，总矫顽力(He) 是克服材料的磁阻以建立闭合回路所需的力。相同大小的磁气隙导入图6a-6h中所示的所有图中，这将 磁通密度从(BR)减小到(Bd)，由此将材料的磁阻从(Hc)减小到 (Hc-Hd)，并在磁气隙中产生等于(Hdx闭合回路长度)的磁通势。 因此，面积均等于(BdxHd)的阴影矩形将等于每单位体积材料磁气 隙能量的两倍。因此，磁材料操作的最佳点是对于指定磁气隙来说面 积(BdxHd)为最大时。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^兹停车制动系 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圏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》兹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。一旦电流脉冲完成， 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 的线圏脉冲输送去磁电流，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。为了释放锁闩，可提供远程访问开关或释放机构。 一旦该 开关或机构被启动，控制器164或控制器174可给线圏163或线圏173 提供去磁电流，以便从铁心壳162上解开衔铁161或从铁心壳172上 解开衔铁171。当剩磁轴向锁闩160或剩磁轴向锁闩170解开时，活 动元件可再次相对于不动元件移动。00179〗在一些实施例中，衔铁161和171可朝向和远离铁心壳162 和172枢转。如图22所示，剩磁轴向锁闩170a可包括衔铁171a,其 可在枢转点179a上朝向和远离铁心壳172a枢转。图22示出了与铁心 壳172a接合的衔铁171a。铁心壳196可与第一元件195联接，这样第一元件195就 与铁心壳196—起移动。衔铁198可与第二元件197联接，这样第二 元件197就与衔铁198 —起移动。第二元件197还可邻近第一元件195 或相对极为靠近第一元件195。在一些实施例中，第二元件197可沿 着基准线199线性地移动。第二元件197可线性地、旋转地、倾斜地、 轴向地移动和/或是这些运动的任何组合。00212如图36所示，在铁心壳196与衔铁198之间无剩磁力的 情况下，第二元件197自由地移动，而第一元件195不动。第一元件 195可独立于第二元件197移动而不是大体上不动。如图37所示，当 通过给线圏(未示出)供给磁化电流而在铁心壳196与衔铁198之间 产生剩磁力时，衔铁198可被吸向铁心壳196且第一元件195可与第 二元件197接触，于是第 一元件195与第二元件197 —起移动。图36A 和37A示出了根据图36和37示出并描述的一般原理操纵的空转转向 管柱锁定器的一个实施例。在一个实施例中，衔铁198a可与转向管柱 轴197a联接，而铁心壳196a可与转向管柱195a和/或车辆联接。在 另一个实施例中，衔铁198a可与转向管柱195a和/或车辆联接，而铁 心壳196a可与转向管柱轴197a联接。当衔4失198a与铁心壳196a之 间存在剩磁力时，转向管柱轴197a与转向盘一起旋转(即，转向管柱 解锁)。当衔铁198a与铁心壳196a之间不存在剩磁力时，转向管柱轴 197a和转向盘相对于转向管柱195a和/或车辆空转(即，转向管柱锁 定)。空转转向管柱锁定器还可包括在衔铁198a与铁心壳196a之间的 销或其它类型的对准部件，以便让转向盘与转向管柱正确地对准。00213在一些实施例中，第二元件197可与马达联接，而第一元 件195可包括动力输出附件。通过在铁心壳196与衔铁198之间产生 剩磁力，动力输出附件可与马达联接，于是动力输出附件就与马达的 输出轴一起旋转。在一些实施例中，第一元件195可包括与空调系统 联接的动力输出附件。当动力输出附件通过离合器系统194与马达的 输出轴联接时，空调系统(例如压缩机和/或冷凝器)可运行。当剩磁力不存在时，动力输出附件不再与马达的输出轴联接，且空调系统不 再运行。如图38所示，当剩磁力不存在时，衔4失202不与铁心壳 204接合，且衔铁202不接触铁心止挡208。偏压元件210可提供防止 衔铁202与铁心壳204在剩磁力不存在时接合的偏压力。具有剩磁锁 闩200的转矩致动器可基本上集成两个磁路转矩致动器回路和剩磁 闭锁回路。在一本文档来自技高网...

【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。

【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：SJ迪米格，GJ奥格内克，MG福伊希特，
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]