用于使載荷旋轉的電磁致動器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于使載荷旋轉的電磁致動器。該用于使載荷旋轉的電磁致動器包括用于借助于主驅動軸(20)來驅動載荷的電馬達(14)、二級輸入構件(38)以及被連接到二級輸入構件和中間旋轉輸出構件(40)的轉矩傳遞機構,該轉矩傳遞機構包括靜止框架(42)和雙向聯(lián)接器(32),以將二級輸入構件(38)所施加的任何馬達轉矩傳遞到中間輸出構件(40),并且以在沒有由二級輸入軸(38)施加的馬達轉矩的情況下將中間輸出構件(40)固定到靜止框架(42)。致動器還包括將中間輸出構件(40)連接到主驅動軸(20)的轉矩限制器(34),所述轉矩限制器(34)還能夠具有接合功能。
【專利說明】用于使載荷旋轉的電磁致動器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于圍繞幾何旋轉軸線驅動載荷的電動機械致動器。更具體地,本實用新型涉及一種前述類型的機構,其可實現(xiàn)以機動的方式和尤其是在馬達或其電力供應出故障的情況下以手動的方式來驅動載荷。本實用新型尤其是涉及一種擬用于驅動卷簾百葉的前述類型的機構。本實用新型還涉及在這種電動機械驅動致動器中所使用的某些技術磚(technological brick)。本實用新型尤其是涉及一種轉矩傳遞機構,其用于將任何馬達轉矩從第一旋轉構件傳遞到第二旋轉構件,但在沒有由第一旋轉構件施加的馬達轉矩的情況下將第二旋轉構件鎖定,不論旋轉方向如何。本實用新型還涉及一種將馬達和轉矩限制器組合的機構。
【背景技術】
[0002]在文件DE3504489中,描述了一種用于使卷簾百葉軸向地旋轉的電動機械致動器,包括電馬達和輔助操縱件,其中電馬達用于借助于主驅動軸來驅動卷簾百葉,輔助操縱件包括用于將手柄所手動提供的轉矩進行傳遞的機構,可實現(xiàn)在電馬達出故障或電馬達的動力供應中斷的情況下驅動百葉。
[0003]轉矩傳遞機構包括雙向自由輪,該雙向自由輪用于將任何由手柄施加在二級驅動輪上的馬達轉矩傳遞到中間軸,并且用于在沒有由二級輸入軸施加的馬達轉矩的情況下將中間軸固定到靜止框架。本文“雙向自由輪”指的是可實現(xiàn)將輸入軸所施加的馬達轉矩從該輸入軸(本文指二級輸入軸)傳遞到輸出軸(本文指中間軸)的任何機構,不論兩個軸的旋轉方向如何,并且其禁止轉矩和能量從輸出軸傳遞到輸入軸。
[0004]在正常操作期間,馬達通過移動第一墊板(backing plate)而直接地將與中間軸和二級輸入軸分離的驅動軸驅動。在動力供應中斷或直接地驅動出故障的情況下,制動器將驅動軸聯(lián)接到靜止框架。如果例如由于已展開的百葉的一部分的重量而使得卷簾百葉在驅動軸上施加轉矩,則驅動軸保持不動,這是因為驅動軸借助于雙向自由輪機構而運動連接到框架。然而,如果用戶在任一個方向上開動手柄且在任一個旋轉方向上將轉矩施加在二級輸入軸上,則雙向自由輪將二級輸入軸聯(lián)接到二級輸入軸,使得由用戶施加的轉矩被傳遞到第二墊板并傳遞到致動器的殼體,致動器接著圍繞自身旋轉以驅動百葉。
[0005]由于在使用輔助操縱件期間致動器的殼體旋轉,因而這種機構產(chǎn)生一定量的限制,尤其是與用于馬達的電供應有關的限制。此外,由于磨損,因而在手動使用期間不能免除損耗的風險。實際上,由用戶手動地產(chǎn)生、由齒輪級(gear stage)增強且由轉矩傳遞機構全部傳遞的轉矩可能超越最大允許轉矩,且在卷簾百葉卡住的情況下引起運動傳遞鏈的最脆弱部分尤其是齒輪級斷開。
[0006]此外,雙向自由輪機構向框架的連接也未被說明。其執(zhí)行起來復雜,這是由于在使用輔助操縱件期間致動器的殼體旋轉。此外,使用結合有止動彈簧的雙向自由輪機構產(chǎn)生復雜的制定尺寸限制,且對于驅動巨大載荷的殼體例如商用爐篦(grate)而言不是必須適用的。實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型旨在解決技術發(fā)展現(xiàn)狀的不足,并提出一種體積減小的可靠機構,該機構允許由馬達或二級電源來驅動,其實際上由用戶手動地產(chǎn)生。
[0008]為此目的,根據(jù)本實用新型的第一方面,提出一種用于使載荷旋轉的電磁致動器,其包括:
[0009]-電馬達,其用于借助于主驅動軸來驅動載荷;
[0010]-二級輸入構件;
[0011]-轉矩傳遞機構,其被連接到二級輸入構件和中間旋轉輸出構件,轉矩傳遞機構包括靜止框架和雙向聯(lián)接器,以將二級輸入構件所施加的任何馬達轉矩傳遞到中間輸出構件,并且以在沒有由二級輸入軸施加的馬達轉矩的情況下將中間輸出構件固定到靜止框架,以及
[0012]-轉矩限制器,其將中間輸出構件連接到主驅動軸。
[0013]轉矩限制器被調節(jié)成將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞高于參考臨界轉矩的轉矩。通過合理地選擇參考臨界轉矩,因而可實現(xiàn)保護載荷或機構的最脆弱部分。實際上,參考臨界轉矩優(yōu)選地大于電馬達的最大馬達轉矩,且優(yōu)選地小于由馬達和載荷之間的運動傳遞鏈允許的最大轉矩,換言之,運動傳遞鏈的最脆弱元件的失效轉矩(failure torque)。
[0014]根據(jù)一種實施方式,轉矩限制器包括以預定力施壓于彼此的摩擦表面。摩擦表面優(yōu)選地是漸細的,以最優(yōu)化軸向和徑向的體積,但也可以考慮其他形狀。漸細的摩擦表面尤其是適合的,這是因為對于給定的馬達功率而言,其可實現(xiàn)將轉矩限制器容納在定子或馬達的內(nèi)徑中。
[0015]根據(jù)一種實施方式,摩擦表面中的一個摩擦表面固定到中間輸出構件,其可以以單件的形式制成或使多個零件彼此固定而成,形成緊湊的組件。以這種方式,轉矩限制器和雙向聯(lián)接器具有共有的多功能構件,其產(chǎn)生改進的緊湊度。
[0016]根據(jù)一種實施方式,轉矩限制器包括施加預定力的至少一個彈性復位構件。
[0017]優(yōu)選地,致動器包括用于在馬達被供電時使轉矩限制器分離的解除接合控制器(disengagement controller)。這種解除接合優(yōu)選地作用在轉矩限制器的其中一個部分上。轉矩限制器因此還執(zhí)行接合或制動功能,從而在一定的操作模式中使主驅動軸和二級輸入構件之間的運動傳遞鏈中斷。同一構件內(nèi)的這種多功能性對于組件的緊湊度而言尤其是有利的。
[0018]根據(jù)一種實施方式,解除接合控制器包括由鐵磁材料制成的磁軛,該磁軛由馬達誘導的場來激活且在聯(lián)接位置和分離位置之間可移動。磁軛的運動尤其可以是平行于主驅動軸的平移運動。應注意,在這種情況下,磁軛是僅可平移的部件,其他部件且尤其是二級輸入構件、中間輸出構件以及主驅動軸是成軸向旋轉的形式。優(yōu)選地,這些旋轉圍繞機構的同一條幾何參考軸線發(fā)生。機構由此具有以小的徑向和軸向體積形式的高度集成。
[0019]優(yōu)選地,前述彈性復位構件使磁軛朝向聯(lián)接位置偏置。
[0020]為了再次限制部件的數(shù)量,可以設置成:磁軛設有摩擦表面中的一個摩擦表面。[0021 ] 如上所述,本實用新型尤其適合用于驅動卷簾百葉或商業(yè)爐篦。尤其是可以提供一種旋轉圓筒,該旋轉圓筒由驅動軸驅動且具有圓柱形的外表面以纏繞構成載荷的卷簾百葉或爐篦。
[0022]根據(jù)一種實施方式,機構還包括使二級輸入構件旋轉的二級驅動構件。其可以例如是二級馬達。然而,根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式,二級驅動馬達被配置成允許用戶手動地驅動二級輸入構件。其尤其可以是成直角的手柄,或帶與滑輪裝置。
[0023]根據(jù)一種實施方式,致動器還包括提供中間輸出構件和主驅動軸之間的連接的至少一個滑動或滾動軸承,以在轉矩被施加在手柄上時相對于軸來引導摩擦錐體并在馬達的操作期間引導軸的自由旋轉。軸承優(yōu)選地包括外環(huán)、內(nèi)環(huán)以及如果可適用則還包括滾動體,其中外環(huán)被固定到中間輸出構件,內(nèi)環(huán)被固定到主驅動軸,滾動體被布置在兩環(huán)之間。
[0024]應注意,主驅動軸可以直接地或借助于減速齒輪來驅動載荷。減速齒輪和轉矩限制器優(yōu)選地位于馬達的各一側(either side)上。轉矩限制器然后被調節(jié)成將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞任何高于參考臨界轉矩的轉矩,參考臨界轉矩大于電馬達的最大馬達轉矩且小于減速齒輪可允許的最大轉矩。
[0025]根據(jù)本實用新型的另一方面,所述實用新型涉及一種用于使載荷旋轉的電磁致動器,其包括:
[0026]-包括定子和轉子的電馬達,所述電馬達用于驅動界定幾何參考軸線的驅動軸;
[0027]-轉矩限制器,其包括:
[0028]-第一摩擦構件,其在聯(lián)接位置和分離位置之間平行于幾何參考軸線可平移且以旋轉形式固定到驅動軸,第一摩擦構件包括第一摩擦表面,第一摩擦構件還包括由鐵磁材料制成的磁軛,該磁軛被布置成與電馬達的轉子相距一可變空氣隙,一旦在與轉子的接觸中產(chǎn)生朝向分離位置吸引第一摩擦構件的磁場,電馬達便被供電;
[0029]-第二摩擦構件,其包括在第一摩擦表面對面的第二摩擦表面,以及
[0030]-彈性復位構件,以將第一摩擦構件朝向聯(lián)接位置偏置,并且在聯(lián)接位置中以預定力使第一摩擦表面壓靠在第二摩擦表面上。
[0031]第一摩擦構件構成下述多功能構件,即該多功能構件可實現(xiàn)依據(jù)供給馬達的電的存在或不存在來控制轉矩限制器的聯(lián)接或分離。轉矩限制器在馬達被供電時分離,且在馬達未被供電時聯(lián)接。如果第二摩擦構件是靜止的或被聯(lián)接到靜止框架,則轉矩限制器可以作為制動器來起作用。根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式,第二摩擦構件還可以被搭接到輔助手柄或另一個輔助驅動構件,如果借助于雙向聯(lián)接器例如雙向自由輪聯(lián)接器而可適用的話。
[0032]在聯(lián)接位置中,預定力優(yōu)選地使得轉矩限制器將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞高于參考臨界轉矩的轉矩。參考臨界轉矩優(yōu)選地大于電馬達的最大馬達轉矩。這種布置在第二摩擦構件被搭接到輔助驅動構件時尤其地有用,輔助驅動構件的最大轉矩必須被控制,尤其是由手驅動的手柄。根據(jù)一種實施方式,參考臨界轉矩小于由馬達和載荷之間的運動傳遞鏈允許的最大轉矩,換言之,運動傳遞鏈的最脆弱元件的失效轉矩。
[0033]根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式,第一摩擦表面和第二摩擦表面是漸細的。對于給定的參考臨界轉矩而言,這種布置可實現(xiàn)限制摩擦表面的外徑和復位構件的彈性偏置力,同時使裝置保持相當大的簡單性。其還影響馬達自身的尺寸制定,這是因為來自馬達的磁流量必須產(chǎn)生對抗彈性復位構件的力。因此,可實現(xiàn)以漸細的摩擦表面和同等功率的馬達而將轉矩限制器容納在馬達的定子的內(nèi)徑中。
[0034]根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式,第二摩擦構件被固定到接收構件,使得能夠在第一位置將第二摩擦構件固定到靜止框架,且在第二位置將第二摩擦構件固定到二級輸入軸。
[0035]根據(jù)一種實施方式,致動器包括減速齒輪,減速齒輪和轉矩限制器優(yōu)選地位于馬達的各一側上。轉矩限制器優(yōu)選地被調節(jié)成將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞高于參考臨界轉矩的轉矩,參考臨界轉矩大于電馬達的最大馬達轉矩且小于減速齒輪的最大允許輸入轉矩。
[0036]根據(jù)一種特別有利的實施方式,第一摩擦構件以單件的形式制成,這可實現(xiàn)減少部件的數(shù)量并簡化組件。
[0037]根據(jù)本實用新型的另一方面,本實用新型涉及一種轉矩傳遞機構,其包括:
[0038]-第一構件,其圍繞幾何參考軸線旋轉;
[0039]-第二構件,其圍繞幾何參考軸線旋轉;
[0040]-靜止圓筒(stationarydrum),其具有內(nèi)圓柱形面,以及
[0041]-多個成對的鎖定元件,每個鎖定元件與圍繞幾何參考軸線的旋轉方向相關聯(lián),并且能夠在與第二旋轉構件和靜止圓筒的內(nèi)圓柱形面接觸時呈現(xiàn)鎖定位置,以阻止第二旋轉構件在相關聯(lián)的旋轉方向上旋轉,且在與第一旋轉構件和第二旋轉構件接觸時呈現(xiàn)驅動位置,以傳遞由第一旋轉構件在相關聯(lián)的旋轉方向上施加到第二旋轉構件的馬達轉矩,每對鎖定元件包括與第一旋轉方向相關聯(lián)的鎖定元件和與相反的旋轉方向相關聯(lián)的第二鎖定元件,成對的鎖定元件圍繞參考軸線有角度地均勻分布。
[0042]轉矩傳遞機構由于其在兩個旋轉方向上操作而構成雙向聯(lián)接器,其功能是將任何馬達轉矩從第一旋轉構件傳遞到第二旋轉構件,但阻止任何馬達轉矩從第二旋轉構件傳遞到第一旋轉構件,在那種情況下將第二旋轉構件的旋轉鎖定。
[0043]鎖定元件的均勻分布布置使得確保將第一旋轉構件與第二旋轉構件之間或第二旋轉構件與靜止圓筒之間的轉矩進行傳遞的接觸點的適當分布得到保證。該均衡的分布可實現(xiàn)對垂直于參考軸線的應力的限制。尤其可實現(xiàn)限制第一旋轉構件和/或第二旋轉構件的旋轉驅動軸承的磨損。
[0044]這種機構可作為在運動傳遞鏈的多個位置中的技術磚來實施,且尤其是在二級輸入軸和主輸入軸之間,如果對于根據(jù)本實用新型的先前方面所表明的轉矩限制器的插入可適用的話。
[0045]根據(jù)一種實施方式,鎖定元件是滾子,優(yōu)選地是圓柱形的輥。
[0046]根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式,具有三對或更多對鎖定元件。數(shù)量三是優(yōu)選的,因為其是在對鎖定元件均衡分布的愿望和產(chǎn)生的體積之間的理想的折衷。
[0047]所述機構還包括用于使每個鎖定元件彈性地返回至鎖定位置的器件,該器件可以由彈簧片構成。根據(jù)一種實施方式,每個彈簧片與關聯(lián)于兩個相反的旋轉方向的兩個鎖定元件配合。以這種方式,可實現(xiàn)以減少的部件數(shù)量來確保鎖定元件的彈性返回,在該情形中彈簧數(shù)量與具有的鎖定元件的成對數(shù)量一樣多。優(yōu)選地,每個彈簧片通過使兩個鎖定元件相互分離而與兩個鎖定元件配合。兩個鎖定元件可屬于相鄰的兩對。這種布置就體積而言特別有利。
[0048]根據(jù)一種實施方式,第一旋轉構件形成星狀物,該星狀物包括每對鎖定元件一個分支部,每個分支部優(yōu)選地布置在一對鎖定元件的兩個鎖定元件之間,且在不與鎖定元件接觸的中間位置、在一個旋轉方向上與其中一個鎖定元件接觸的驅動位置以及在相反的旋轉方向上與另一個鎖定元件接觸的驅動位置之間可移動。這種布置可實現(xiàn)使部件的數(shù)量最少化,同時確保所希望的對稱性。
[0049]根據(jù)一種實施方式,第二旋轉構件設有摩擦表面,所述機構還包括第三構件,該第三構件圍繞幾何參考軸線旋轉且包括被布置成在第二旋轉構件的摩擦表面對面的摩擦表面,第三旋轉構件相對于第二旋轉構件在聯(lián)接位置和分離位置之間可平移,其中在聯(lián)接位置中第三旋轉構件的摩擦表面與第二旋轉構件的摩擦表面接觸,在分離位置中第三旋轉構件的摩擦表面遠離第二旋轉構件隔開。第三旋轉構件可通過復位彈簧而有利地被朝向接觸位置轉動。
[0050]所述機構還包括反轉矩(counter-torque),尤其是摩擦元件,尤其是摩擦連接件,尤其是O型環(huán),以在第二旋轉構件和靜止圓筒之間施加預定摩擦轉矩。幅值小的這種摩擦轉矩可實現(xiàn)限制或消除由不產(chǎn)生恒定抗轉矩的載荷例如不規(guī)則地展開的板條式窗簾或大爐篤所引起的一定的粹動效應(jerking effect)。實際上,摩擦元件所產(chǎn)生的摩擦的幅值小于參考臨界轉矩的10%。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0051]本實用新型的其他特征和優(yōu)勢將通過參考附圖閱讀以下描述而明了,附圖圖示出:
[0052]-圖1是根據(jù)本實用新型的機構的簡圖;
[0053]-圖2是圖1中的機構的雙向自由輪的分解圖;
[0054]-圖3是處于自由輪位置中的圖2的雙向自由輪的橫截面圖;
[0055]-圖4是圖2的雙向自由輪的透視圖;
[0056]-圖5是圖1的機構的細節(jié)化的橫截面圖;
[0057]-圖6是圖1中的機構的一些元件的分解圖。
【具體實施方式】
[0058]圖1示意地示出被容納在圓柱形靜止殼體12中的機動化致動器10,其可以例如被定位在輥式窗簾或卷簾百葉或另一種載荷的繞線管的端部處或嵌入輥式窗簾或卷簾百葉或另一種載荷的繞線管的內(nèi)部。機構10包括電馬達14、減速齒輪22和輔助裝置24,其中電馬達14由定子16和形成主驅動軸20的轉子18構成,減速齒輪22連接到主驅動軸18且具有被設計用于驅動載荷的輸出軸23,輔助裝置24允許驅動軸20在馬達14或馬達14的電力供應出故障的情況下驅動。輔助裝置24和減速齒輪22在馬達14的各一側位于軸20的兩個端部處。
[0059]輔助裝置24由二級驅動構件26構成,以將旋轉從輔助手柄傳遞到二級輔助輸入軸30、雙向自由輪32和轉矩限制器34,其中二級驅動構件26在此處為成直角的輔助手柄28。驅動軸20和二級輔助輸入軸30圍繞機構的同一幾何參考軸線100旋轉。
[0060]圖2至圖4中所圖示的雙向自由輪32具有輸入構件36、多功能中間輸出構件40和靜止圓筒42,輸入構件36固定到輔助軸30并與其形成二級輸入構件38,多功能中間輸出構件40由固定到彼此的接收零件40.1和摩擦錐體40.2構成,靜止圓筒42由具有徑向地向內(nèi)指向的圓柱形壁42.1和引導肩部42.2的圓筒構成。在圖3中,靜止圓筒42被故意地省略,以能夠觀察到彈簧片48和接收零件40.1。自由輪還包括被容納在罩46中的三對44圓柱形滾子44.1、44.2,其中罩46由接收零件40.1的形成斜面的壁40.11或40.12和靜止圓筒42的圓柱形壁42.1劃界。滾子通過彈簧48而靠在所述壁上。每對滾子44包括滾子44.1和滾子44.2,其中滾子44.1與接收零件的壁40.11配合并與圍繞幾何軸線100的一個旋轉方向100.1相關聯(lián),滾子44.2與接收零件的壁40.12配合并與相反的旋轉方向100.2相關聯(lián)。在圖3的平面中,顯然地,每個彈簧48由具有大體W形形狀且?guī)в谢⌒味瞬康娜~片構成,其中弧形端部各自接收滾子44.1或44.2并將滾子推入與接收零件40.1的壁40.11或40.12和靜止圓筒的壁42.1的接觸位置中。在圖4中,接收零件40.1被故意地省略,以能夠觀察到彈簧片48。輸入構件36和中間輸出構件40可以圍繞幾何參考軸線100沿方向100.1和方向100.2旋轉。輸入構件36大體上呈帶有分支部36.1的星形形狀,其中分支部36.1的數(shù)量與具有的滾子44的成對數(shù)量一樣多,此處為三個。每個分支部36.1在一對滾子的兩個滾子44.1、44.2之間穿透罩46,以交替地與一個滾子或另一個滾子配合。雙向自由輪32以摩擦連接件50被布置在接收零件40.1的凹槽40.13中并開始與固定圓筒42的圓柱形壁42.1接觸而完成。
[0061]如圖2、圖5和圖6中所圖示的,摩擦錐體40.2設有漸細的摩擦配件52,且是轉矩限制器34的整體部分,轉矩限制器34還包括磁軛54,磁軛54形成具有在摩擦錐體40.2的摩擦表面對面的摩擦表面56的漸細的盆部。磁軛54由低磁滯性鐵磁材料制成,且由鍵58連接到主驅動軸20,鍵58允許相對于軸20平行于磁軛54的幾何參考軸線100平移地滑動,但阻止在那兩個部件之間的任何旋轉。磁軛54和摩擦錐體40.2各自形成轉矩限制器34的第一摩擦構件和第二摩擦構件。圖5還示出被布置在摩擦錐體40.2和軸20之間的球軸承62,確保當轉矩施加在手柄上時摩擦錐體相對于軸20的引導和在馬達操作期間軸20的自由旋轉。
[0062]所述機構操作如下。
[0063]在缺少用于馬達的電力時,如圖5中所圖示的,在磁軛54和馬達的轉子18之間存在軸向空氣隙。復位彈簧60沿方向100.3在磁軛54上提供足以使摩擦錐體和磁軛的摩擦表面52、56靠在彼此上的力,且將載荷所施加在驅動軸20上的任何轉矩全部地傳遞至摩擦錐體40.2且沒有相對滑動。摩擦錐體40.2和磁軛執(zhí)行制動功能。
[0064]如果沒有轉矩施加在輔助手柄26上,則雙向自由輪32處于圖3中所示的中間位置:分支部36.1不與滾子44.1、44.2接觸,居中于滾子44.1、44.2,滾子44.1、44.2卡在靜止圓筒42的壁42.1和接收零件40.1的壁40.11或40.12之間,通過卡住將那兩個零件固定。在摩擦錐體40.2的一個方向100.1上或另一個方向100.2上施加的馬達轉矩被全部傳遞到靜止圓筒42,且由于滾子在靜止圓筒42的壁42.1和接收零件40.1的壁40.11或40.12之間卡住而不引起中間輸出構件40或二級輸出構件38旋轉。因此,沒有馬達轉矩能夠從摩擦錐體40.2傳遞到二級輸出構件38。然后,轉矩限制器34和自由輪32執(zhí)行制動功能,阻止由載荷驅動的驅動軸20的任何不合適宜的旋轉。
[0065]根據(jù)圖2的中間位置,如果輔助軸30在充分的轉矩下分別沿旋轉方向100.1、旋轉方向100.2旋轉,則二級輸入構件38的分支部36.1相應地容許滾子44.1,44.2沿旋轉方向被定位,并且頂著復位彈簧48的力使?jié)L子44.1、44.2遠離其空轉位置移動。一旦滾子停止與圓筒42或接收零件40.1的壁42.1,40.11接觸,馬達轉矩和來自手柄26和二級輸入構件38的旋轉運動通過滾子44而全部被傳遞到中端輸出構件40。因此可實現(xiàn)借助于輔助手柄26使驅動軸20和載荷驅動。摩擦O型環(huán)50構成引入少量摩擦轉矩的反轉矩構件,可實現(xiàn)限制或避免載荷不恒定時的猝動效應。這例如是當載荷是由展開的板條式輥式窗簾或大爐篦構成時的情形。
[0066]如果由用戶施加在輔助手柄26上的轉矩太高,且超出轉矩限制器34可允許的最大轉矩,則摩擦表面52、56開始相對于彼此滑動,僅部分地傳遞轉矩。通過合理地選擇彈簧60的拉伸,因此可實現(xiàn)保護機構的最脆弱部分,在本實例中為減速齒輪22。這種容許的轉矩的過量可在百葉到達行程的端部時產(chǎn)生,在終止部或由于滑動器中存在障礙或硬點(hard point)而產(chǎn)生。
[0067]一旦施加在輔助手柄26上的馬達轉矩停止,彈簧片48便使?jié)L子44.1和滾子44.2返回到鎖定位置,鎖定驅動軸20。
[0068]當馬達14被供電時,磁軛54在沿方向100.4所誘導的磁場的作用下軸向地移動,并抵著馬達沿靠過來,同時將彈簧60拉伸、消除空氣隙并釋放轉矩限制器34。轉子18然后自由旋轉,并驅動減速齒輪22和載荷。在圖5中,彈簧60呈現(xiàn)為被部分地插入到轉子18中。其可選擇性地被容納在磁軛54的容積中。
[0069]一旦切斷通向馬達14的電,例如因為載荷已達到所期望的位置,由彈簧60向后推動的磁軛54便移動,且再次沿摩擦錐體40.2的旁邊靠過來。后者由于雙向自由輪的中間定位而不能旋轉,使得轉子18也不可運動,保證載荷的定位。
[0070]當然,多種改變是可以的。轉矩限制器的摩擦表面52、56的漸細形狀尤其適合用于限制定子16和圓柱體12的內(nèi)徑中轉矩限制器的直徑而不使彈簧60尺寸過大,且因此限制馬達。然而,通過為轉矩限制器提供板或多個盤,可根據(jù)需要采用其他形狀。摩擦表面可直接形成在摩擦錐體和磁軛上,或可由附接的配件構成。雙向自由輪32可具有任何合適的結構,例如具有滾子、球、爪或凸輪。其可由兩個連續(xù)的自由輪級構成。
[0071 ] 相同的機構可與代替手柄的二級馬達一起使用。
【權利要求】
1.一種用于使載荷旋轉的電磁致動器,所述致動器包括: -電馬達(14),其用于借助于主驅動軸(20)來驅動載荷; -二級輸入構件(38);以及 -轉矩傳遞機構,其被連接到所述二級輸入構件和中間旋轉輸出構件(40),所述轉矩傳遞機構包括靜止框架(42)和雙向聯(lián)接器(32),以將所述二級輸入構件(38)所施加的任何馬達轉矩傳遞到所述中間旋轉輸出構件(40),并且以在沒有由所述二級輸入構件(38)施加的馬達轉矩的情況下將所述中間旋轉輸出構件(40)固定到所述靜止框架(42), 其特征在于,所述致動器包括將所述中間旋轉輸出構件(40)連接到所述主驅動軸(20)的轉矩限制器(34)。
2.根據(jù)權利要求1所述的致動器,其特征在于,所述轉矩限制器(34)被調節(jié)成將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞高于所述參考臨界轉矩的轉矩,所述參考臨界轉矩大于所述電馬達(14)的最大馬達轉矩。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述轉矩限制器(34)包括以預定力施壓于彼此的摩擦表面(52、56)。
4.根據(jù)權利要求3所述的致動器,其特征在于,所述摩擦表面(52、56)是漸細的。
5.根據(jù)權利要求3所述的致動器,其特征在于,所述摩擦表面(52、56)中的一個摩擦表面(52)固定到所述中間 旋轉輸出構件(40)。
6.根據(jù)權利要求3所述的致動器,其特征在于,所述轉矩限制器(34)包括施加所述預定力的至少一個彈性復位構件(60 )。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述致動器包括用于在所述電馬達(14)被供電時使所述轉矩限制器(34)分離的解除接合控制器。
8.根據(jù)權利要求7所述的致動器,其特征在于,所述解除接合控制器包括由鐵磁材料制成的磁軛(54),所述磁軛(54)由所述電馬達誘導的場來激活且在聯(lián)接位置和分離位置之間可移動。
9.根據(jù)權利要求6所述的致動器,其特征在于,所述致動器包括用于在所述電馬達(14)被供電時使所述轉矩限制器(34)分離的解除接合控制器,所述解除接合控制器包括由鐵磁材料制成的磁軛(54),所述磁軛(54)由所述電馬達誘導的場來激活且在聯(lián)接位置和分離位置之間可移動,且所述彈性復位構件(60)將所述磁軛(54)朝向所述聯(lián)接位置偏置。
10.根據(jù)權利要求8所述的致動器,其特征在于,所述轉矩限制器(34)包括以預定力施壓于彼此的摩擦表面(52、56),且所述磁軛(54)設有所述摩擦表面(52、56)中的一個摩擦表面(56)。
11.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述致動器還包括使所述二級輸入構件(38)旋轉的二級驅動構件(26)。
12.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述致動器包括提供所述中間旋轉輸出構件(40)和所述主驅動軸(20)之間的連接的至少一個滑動或滾動軸承(62),以在馬達轉矩被施加在所述二級輸入構件(38)上時相對于所述主驅動軸(20)來引導所述中間旋轉輸出構件(40)并在所述電馬達(14)的操作期間確保所述主驅動軸(20)的自由旋轉。
13.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述二級輸入構件(38)、所述中間旋轉輸出構件(40)和所述主驅動軸(20)圍繞同一幾何軸線旋轉。
14.根據(jù)權利要求1或2所述的致動器,其特征在于,所述致動器包括減速齒輪(22)。
15.根據(jù)權利要求14所述的致動器,其特征在于,所述轉矩限制器(34)被調節(jié)成將任何小于或等于參考臨界轉矩的轉矩全部地傳遞,且不傳遞高于所述參考臨界轉矩的轉矩,所述參考臨界轉矩大于所述電馬達(14)的最大馬達轉矩且小于所述減速齒輪(22)的最大允許輸入轉矩。
16.根據(jù)權利要求14所述的致動器,所述減速齒輪(22)和所述轉矩限制器(34)位于所述電馬 達(14)的各一側上。
【文檔編號】E06B9/74GK203548661SQ201320078121
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權日:2012年2月20日
【發(fā)明者】艾默里克·索迪 申請人:Simu公司