具有用于改善的噪聲降低的衰減裝置的電磁制動器或離合器裝置的制作方法

本發明涉及一種電磁制動器或離合器裝置，其具有用于向至少一個制動器或離合器盤提供力的電磁可操縱的調節單元，以及具有用于降低噪聲的衰減裝置。

背景技術：

在操作電磁制動器或離合器裝置時，經常在機械元件互相接觸時發生不期望的碰撞噪聲和不期望的振動。此時，首先觀察兩種干擾噪聲。其一，在操作時產生一種所謂的“吸引噪聲”，此時，電樞盤抵靠線圈架并因此抵靠殼體被吸引，并由此通常鋼對鋼產生。此時，電樞盤的吸引通常通過線圈通電而引起。此外，還有所謂的“脫離噪聲”，此時，電樞盤例如借助彈簧壓力抵靠制動器電動機被按壓。也就是說，這種脫離噪聲在線圈電流被切斷的時刻停止。

尤其是當制動器或離合器裝置在人體附近被操作時，如例如在電梯中的電磁制動器裝置那樣，必須避免這種不期望的噪聲。已經公知有在這樣的電磁制動器或離合器裝置中的用于噪聲降低的不同的衰減裝置。因此，例如DE19646493A1提出了一個或多個O形環，該O形環被嵌入到制動器殼體的短的圓筒狀的空隙內并稍許通過殼體的表面突出，而電樞盤會碰撞該表面。在O形環之間分別嵌入有由模塑制成的強力板，該強力板相對于裝配面突出約0.2mm。該強力版與所提到的O形環一起阻止在制動器通風或者松開時即在切斷電流時的金屬硬碰撞，因為電樞盤在其朝電磁鐵的方向移動時并且借助于O形環和強力板而不會再硬碰撞殼體，而首先由O形環且緊接著由強力板攔截。除了使用在電樞盤和殼體之間的這種衰減裝置以外，還設置有長彈性體，該長彈性體被定位在對置盤和電樞盤之間。最后在該公報中提出了一種O形環作為另外的衰減裝置，該O形環同心于制動器的軸放置并被嵌入到端部盤的環形槽中并接觸對置盤的鄰接表面。

DE10143499A1描述了電磁制動器裝置中的另外的衰減裝置。該衰減裝置設置有兩個不同的衰減系統，其中，第一個衰減系統具有在平行于中間軸的孔中配置的、通過螺紋銷可設定的兩個螺栓部，并且塑料墊片就位于該兩個螺栓部之間。由防磁材料制成的面向電樞盤的螺栓如此被定位，即，其面向電樞盤的端面少量地通過線圈架的面向電樞盤的端面突出。由此電樞盤在勵磁線圈接通時被衰減并且由此避免了吸引噪聲。此時，該第一衰減系統具有與同樣要使用的第二衰減系統相比較高的剛度或者陡峭的彈簧特性曲線。該第二衰減系統具有明顯較低的剛度并因此平坦的彈簧特性曲線，以便可以在電磁鐵切斷時跟隨電樞盤的移動。第二衰減系統包括在軸方向上相對長的、由非磁性材料制成的螺栓，其中，該螺栓通過具有配置在內部的塑料板的O形環由螺紋銷加壓。此時，防磁螺栓能夠在勵磁線圈的電流切斷時跟隨電樞盤。

在電磁制動器或離合器裝置中的迄今已知的衰減裝置中的問題是以下事實，即，所設置的衰減裝置經常對電磁制動器或離合器裝置的扭矩特性和開關特性具有負面影響。此時，所應用的衰減裝置的彈簧特性曲線越陡峭，則負面影響就越大。

技術實現要素：

這里作成本發明。

本發明具有的目的是，如此改進公知的電磁制動器或離合器裝置，即，一方面，在操縱電磁制動器或離合器裝置時的開關噪聲得到有效降低，并且另一方面，所使用的衰減裝置不影響或者僅少量影響電磁制動器或離合器裝置的扭矩特性。

該目的是通過一種具有權利要求1的特征的電磁制動器或離合器裝置來達到的。

這種電磁制動器或離合器裝置的改進在從屬權利要求中被提出。

此時，本發明大致建立在以下基礎上，即，作為衰減裝置設置有由一種粘彈性塑料材料制成的一個或多個衰減元件，其中，粘彈性塑料材料在受力時，如這通過電樞的移動而引起，在小于約2秒的時窗之內且在給定室溫約為20℃和25℃之間時，相對于其平衡應力具有≥約10％、優選≥約30％的過應力。

也就是說，根據本發明，采用一種以一個或多個衰減元件作為衰減裝置的形式的特殊塑料材料。在此是指一種粘彈性塑料材料，該粘彈性塑料材料是鑒于其特性而特殊被選擇的，也就是如此被選擇，即，在受力時在約2秒以下的小的時窗之內產生過應力，該過應力比平衡應力大至少10％、優選大30％。

通過該特殊的材料選擇保證的是，衰減元件在短時間開關電樞時產生一個高的反作用力(過應力)，該高的反作用力減少電樞的硬碰撞，以便在所謂的松弛時間之內轉到平衡狀態。這種通過過應力產生的反作用通過在制動器開關時發生的高的加速或者電樞的快速移動而引起。該力現在針對性地用于決定性地延緩電樞移動，然而由于所使用的松弛，該力不具有扭矩影響或者僅具有少量的扭矩影響。

在本發明的一個改進中，然而該改進就本身而言也具有固有特性并且可以獨立于權利要求1的主題來使用，其特征在于，所使用的衰減元件的粘彈性塑料材料通過約0.001秒至約20秒的松弛時間在室溫約為20℃和25℃之間時被測量。

在本發明的一個優選實施方式中，采用可以被構成為環狀或者板狀的一個或多個衰減元件，該衰減元件被構成為PUR彈性體(聚氨酯彈性體)并具有約為0.35至0.55的機械損耗因數(根據ISO 10846-2)。此時，所應用的材料應根據DIN 53512具有約8％至20％的所謂的回跳彈性。

合適材料的例子是在Sylomer(注冊商標)HD名稱下，并且尤其是Sylomer HD 100和Sylomer HD 300是公知的，并且例如由位于德國魯爾河畔米爾海姆的RRG Industrietechnik GmbH(RRG工業技術有限公司)公司銷售的材料。

在本發明的另一個構成中規定的是，電磁制動器或離合器裝置具有電樞盤，電樞盤在摩擦盤的方向上軸向可移動用于離合或制動，以及具有至少一個通過電樞盤接合的套筒。此時，可以在該套筒上或者在該套筒旁邊環繞定位一個或多個上述的衰減元件。

在本發明的另一個實施中，一個或多個衰減元件可以配置在電樞盤和對置的裝配面之間。

此外，本發明在一個優選實施方式中規定的是，由粘彈性塑料制成的兩個板狀衰減元件分別成對地圍繞電磁制動器或離合器裝置的所述的套筒配置。此時，衰減元件優選地可松開地固定在那里。為此，可以提供一種例如被構成為U狀的合適的支承設備。此時，可以尤其是采用板狀衰減元件，板狀衰減元件例如被夾緊固定在支承設備上。

在本發明的一個特殊實施中，支承設備被構成為籠狀并且由塑料制成。板狀衰減元件則被夾緊到支承設備中。由于夾緊保持，因而有利地無需附加設置任何的夾緊裝置或者其他固定裝置。

在本發明的一個特殊實施方式中，支承設備被固定在電磁制動器或離合器裝置的一個或多個套筒的周圍或者之上。

位于本發明范圍內的是，電磁制動器或離合器裝置是彈簧壓力制動器、永久磁鐵制動器、膜片離合器或者諸如此類。

附圖說明

以下結合兩個實施例對根據本發明的電磁制動器或離合器裝置進行詳細說明。示出以下附圖：

圖1是彈簧壓力制動器的第一實施例的縱剖切圖，該彈簧壓力制動器具有由粘彈性塑料材料制成的、固定在彈簧壓力制動器的電樞盤上的衰減元件；

圖2是在裝配面未安裝時觀察電樞盤和位于電樞盤上的支承設備上方的多個衰減元件以及摩擦面的情況下的圖1的彈簧壓力制動器的端面俯視圖；

圖3是圖2所示的支承設備連同固定在那里的由粘彈性塑料材料制成的衰減元件的各種視圖；

圖4是在根據圖1至圖3的彈簧壓力制動器中使用的由粘彈性塑料材料制成的衰減元件在電樞盤快速移動和慢速移動時的示意性的力/時間曲線；以及

圖5是根據本發明的彈簧壓力制動器的第二實施例。

具體實施方式

在以下附圖中，只要沒有另外規定，附圖標記表示具有相同意義的相同部件。

在圖1中示出彈簧壓力制動器的縱剖切圖，該彈簧壓力制動器就本身而言，包括要更詳細說明的特殊的衰減元件在內是公知的。彈簧壓力制動器使用附圖標記1表示并且具有殼體1a，在殼體1a中以傳統方式定位有勵磁線圈2。彈簧壓力制動器1還具有電樞盤5，電樞盤5軸向沿著彈簧壓力制動器1的中間軸X可移動。在電樞盤5的右邊以預定間隔存在有裝配面6或者法蘭，該裝配面6可以是上面安裝有彈簧壓力制動器1的機器元件或者壁元件或者類似元件的組成部分。在電樞盤5和裝配面6之間以同樣公知的方式定位有摩擦盤7，摩擦盤7也稱為制動器或離合器盤，摩擦盤7與要由彈簧壓力制動器1制動的電動機抗旋轉地連接并且同樣配置在中間軸X的中央。摩擦盤7接合在電樞盤5和裝配面6之間并且在圖1和圖5的實施例中不僅在面向電樞盤5的側部而且在面向裝配面6的側部分別配設有合適的摩擦襯面11。在圖1所示的彈簧壓力制動器1的靜止狀態下，也就是說在勵磁線圈2未通電的狀態下，存在于殼體1a中的壓力彈簧3和壓力螺栓10負責使電樞盤5在裝配面6的方向上且因此抵靠摩擦盤7按壓，從而摩擦盤7被夾緊在電樞盤5和裝配面6之間并因此被牢固保持。一旦勵磁線圈2被供給電流，則對此電樞盤5克服壓力彈簧3的力在圖1的示圖中朝左被吸引，從而摩擦盤7被釋放并且在例如附屬的電動機相應地通電時可以旋轉。

為了使彈簧壓力制動器1的不僅吸引噪聲而且脫離噪聲消除或者至少強地衰減，設置有不同的衰減裝置。為了避免在勵磁線圈的通電時電樞盤5硬碰撞殼體1a上的由參照箭頭30標記的位置，在殼體1a的外圓周上的繞轉的槽1b中存在有由彈性或者粘彈性材料制成的環4，尤其是O形環，該環4在中間軸X的軸方向上觀察，在彈簧壓力制動器1的靜止狀態下，也就是說在電樞盤5未被吸引時，以其直徑的預定部分在圖1中朝右稍許突出到電樞盤5。這個由彈性或者粘彈性材料制成的環4在勵磁線圈2的通電時負責使電樞盤5隨著接近殼體1a通過由彈性或者粘彈性材料制成的環4受到增加的反作用力，該反作用力在電樞5碰撞碰撞面30之前使電樞5的移動制動。結果是在電樞5吸引時的有效噪聲降低。

為了還防止在電樞盤5脫離時、也就是說在勵磁線圈3通電結束時的噪聲，在圖1的剖視圖中的電樞盤5的右邊的主面上定位有特殊的衰減元件8。

該衰減元件8定位在專門的支承設備9上，如該支承設備9在圖2和圖3中詳細所示。在實施例中，電樞盤5由本來存在的套筒13穿通，該套筒13有三個彼此以120°的角度配置。在該三個套筒13上固定有三個支承設備9。各支承設備9被設計成約U狀并且在其左邊和右邊的U狀翼部上支承由粘彈性塑料材料制成的板狀構成的衰減元件8。

具有由粘彈性塑料材料制成的衰減元件8的支承設備9的結構和配置在圖3中的各種視圖中詳細示出。圖3示出具有固定其處的板狀衰減元件8的支承設備9的不僅各種側視圖和俯視圖而且立體圖。各支承設備9具有卡箍狀的中間部9a，在該中間部9a上左右各一個多角形的、近似梯形或正方形的框架延伸出。這些框架在卡箍狀的中間部9a的左右由附圖標記9b表示。這些框架部9b在一個方向上具有凸出的鼻部9c，在這些鼻部9c之間可以夾緊板狀衰減元件8。此時，衰減元件8穿通支承設備9的框架狀部9b的框架狀開口，并且如在圖3右下方所示的三維圖中所示稍許朝前突出。另外，板狀衰減元件8也稍許通過凸出的鼻部9c朝后突出。由此，板狀衰減元件8的兩個主面通過支承設備9突出，并因此以其前側在安裝狀態下與電樞面6接觸，并且該兩個主面以其后側主面與電樞盤5平面貼合。支承設備9是為了固定在其中間部9a中而特殊設計的。該中間部9a具有弧狀部9d，該弧狀部9d如此被設計，即，它可以被設置在圖2所示的套筒13的周圍或之上。由于弧狀部9d朝其開口側彼此稍許逐漸變細，因而整個支承設備9可以被夾緊在套筒13上。為了另外保證在進行安裝時支承設備9的最佳導向，卡箍狀的中間部9a具有加寬板條9e，該加寬板條9e與電樞盤5的外輪廓匹配并且在支承設備9的安裝狀態下扇形狀地包圍電樞盤5的外輪廓并在那里平面貼合。這在圖2中可以特別良好地看出。

支承設備9優選地采用塑料設計并且被制造成壓鑄件。對此，板狀衰減元件8由粘彈性塑料材料制成，該粘彈性塑料材料具有特殊的特性，該特性用于在電磁制動器或離合器裝置中的衰減功能。

所使用的粘彈性塑料材料可以具有聚氨酯結構，以便通過由過應力引起的反作用力的結構延緩撞擊移動，該粘彈性塑料材料鑒于其粘彈性如此被設計，即，在由借助例如電樞盤5的加壓引起的受力時，在約小于等于2秒的時窗之內且在室溫約為20℃和25℃之間時，具有其依賴于速度的分量，即所謂的“過應力”，該“過應力”比不依賴于速度的分量，即所謂的“平衡應力”約大10％、優選大30％。在這樣選擇塑料材料時確保的是，一方面從由這種粘彈性塑料材料組成的衰減元件8迅速產生足夠的力、即過應力可供使用，不過該過應力緊接著在所謂的松弛時間之內減少，從而對彈簧壓力制動器的扭矩特性不產生影響或者僅產生少量影響。

結合圖4對要應用的粘彈性塑料材料的特性進行說明。在圖4中示出兩個不同的時間圖，其中分別示出電樞盤的移動、即彈簧壓力制動器1中的行程/時間曲線并且還有衰減元件8亦即板狀衰減元件8的力/時間曲線。在圖4左邊所示的圖形中可以看出，電樞盤5非常迅速、例如在0.005秒之內移動并且衰減元件8被加壓，而在圖4右邊示出一個圖形，其中，電樞盤5比較緩慢地移動，這里約在兩秒之內衰減元件8被加壓。在圖4左邊可以清楚看出，過應力約為100％并且非常迅速地可供使用。對此在圖4右邊，由于以電樞盤5的明顯低的速度給衰減元件8加壓而使過應力明顯較小。這里，過應力僅超過平衡應力約10％。在圖4中，在兩個圖中，衰減元件的力曲線由附圖標記40表示，并且電樞行程的曲線由附圖標記50表示。依賴于時間的且由附圖標記60表示的產生的最大過應力處于衰減元件8的力曲線60的最大值。平衡應力由附圖標記70表示并且是不依賴于時間的常數，該常數同樣通過選擇粘彈性塑料來確定。

要使用的粘彈性塑料材料的參數可以除了所提到的特性以外或者與其分開還如此被選擇，即，粘彈性塑料材料在室溫在約20°至25°攝氏度的范圍內具有約0.001至約20秒的松弛時間。此時，松弛時間是指這樣的時間，在該時間之內，在產生過應力之后粘彈性塑料材料已復位到其平衡應力狀態。

實際材料可以通過許多不同的松弛時間來描述。最后同樣能夠做到的是，除了所提到的特性以外或者與其分開來使用粘彈性塑料材料作為衰減元件8，該粘彈性塑料材料具有根據ISO 10846-2所測量的在0.35和約0.55之間的機械損耗因數，并且在該粘彈性塑料材料中，所謂的回跳彈性根據DIN 53512在約8％和20％之間。在這種材料方面特別有利的是，可以為此使用一種板狀的粘彈性聚氨酯結構。這種板則是體積可壓縮的，其中，為了成形而不需要型材或者空腔。在這種板狀衰減元件的減壓之后，板又呈現其原始形狀和其原始體積。

在圖1的實施例中，衰減元件8不是僅由已提到的粘彈性塑料材料形成。相反地，也在本發明范圍內的是，所提到的環狀衰減元件4、亦即在那里使用的O形環同樣由粘彈性塑料材料組成，如其用于衰減元件8一樣。

在圖5中示出根據本發明的彈簧壓力制動器1的第二實施例。已知的附圖標記又表示相同部件。在第二實施例中，套筒13再次穿通電樞盤5。套筒13以凸出的法蘭13a在端側與裝配面6貼合。在套筒13的該環狀的凸出法蘭13a和電樞盤5之間就位有由粘彈性塑料材料制成的環作為另外的衰減元件，如其在上面提到的那樣。此時，該環14再次具有一種直徑，該直徑如此被設計，即，在電樞盤5碰撞摩擦盤7時，首先電樞盤5接觸作為衰減元件起作用的環14，從而產生有效的噪聲衰減。如圖5另外所示，套筒13以具有縮小直徑的前區域13b部分地穿通彈簧壓力制動器的殼體1a。

附圖標記列表

1 電磁制動器或離合器裝置，彈簧壓力制動器

1a 殼體

1b 槽

2 勵磁線圈

3 壓力彈簧

4 環，尤其是O形環

5 電樞，電樞盤

6 裝配面

7 制動器或離合器盤，摩擦盤

8 由粘彈性塑料制成的板狀衰減元件

9 支承設備

9a 中間部

9b 框架

9c 鼻部

9d 弧狀部

9e 加寬板條

10 螺栓，壓力螺栓

11 摩擦襯面

13 套筒

13° 法蘭

13b° 套筒前區域

14 作為O形環被構成的由粘彈性塑料制成的衰減元件

30 殼體碰撞面/電樞盤

40 力/時間曲線

50 行程/時間曲線

60 過應力

70 平衡應力

X 中間軸