專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制運(yùn)動(dòng)的電磁制動(dòng)系統(tǒng)和電磁制動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制動(dòng)器領(lǐng)域。本發(fā)明涉及用于控制運(yùn)動(dòng)的電磁制動(dòng)器領(lǐng)域。更具體地， 本發(fā)明涉及用于控制轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁制動(dòng)器領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種用于控制第一本體和第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的制 動(dòng)系統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一本體相連。該制動(dòng)系統(tǒng)包括 外圍外部電磁解鎖構(gòu)件，該外圍外部電磁解鎖構(gòu)件封閉該內(nèi)部芯構(gòu)件并與第二本體相連。 該制動(dòng)系統(tǒng)包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu) 件位于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部電磁解鎖構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部電磁解鎖構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由外圍外部電磁 解鎖構(gòu)件施加的吸引電磁場(chǎng)使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外 部電磁解鎖構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種用于控制第一本體和第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的電 磁制動(dòng)器。該電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲環(huán)形芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面。該電 磁制動(dòng)器包括外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件并包括電磁場(chǎng)源。該電磁制動(dòng)器包 括彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu) 件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎 曲表面接合并且抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施 加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi) 部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種制造用于控制第一本體和第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng) 的電磁制動(dòng)器的方法。該方法包括提供內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面。該 方法包括提供外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。該方法包括提供彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu) 件。所述方法包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件和外部構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)部芯構(gòu)件周?chē)渲袕椥?制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi) 部芯構(gòu)件外彎曲表面接合并且彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間 的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外 彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種用于控制第一本體和第二本體之間的運(yùn)動(dòng)的方 法。該方法包括提供第一本體連接內(nèi)部芯構(gòu)件。該方法包括提供第二本體連接外部構(gòu)件， 該第二本體連接外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。該方法包括提供具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈性制動(dòng)器鎖定彈簧帶構(gòu)件。該方法包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件設(shè)置在第一本體連接內(nèi)部芯 構(gòu)件和第二本體連接外部構(gòu)件之間，其中彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件接合， 并且彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件利用無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力來(lái)抑制第二本體連接構(gòu)件與第一本 體連接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。本方法包 括將用于使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件脫開(kāi)并允許在第二本體連接構(gòu)件與 第一本體連接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的吸引磁場(chǎng)施加到第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體與第二本體之間轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)系 統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件與第一本體連接。制動(dòng)系統(tǒng)包括外圍外部 構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件密封內(nèi)部芯構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件與第二本體連接。該制動(dòng)系統(tǒng)包 括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯 構(gòu)件和外圍外部構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍 外部構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該制動(dòng)系統(tǒng)包括由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)，使得 彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn) 動(dòng)，該電磁解鎖構(gòu)件控制第一本體與第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一車(chē)體與第二車(chē)體之間轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輛制動(dòng) 系統(tǒng)。車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，該部芯構(gòu)件與第一車(chē)體連接。車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括外 圍外部構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件密封內(nèi)部芯構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件與第二車(chē)體連接。該車(chē)輛制 動(dòng)系統(tǒng)包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位 于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件 抑制外圍外部構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括由電磁解鎖構(gòu)件施加的 電磁場(chǎng)，使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯 構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以及第一車(chē)體與第二車(chē)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一機(jī)械裝置本體與第二機(jī)械裝置本體之 間的轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，該部芯構(gòu)件與第一 機(jī)械裝置本體連接。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括外圍外部構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件密封內(nèi)部芯 構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件與第二機(jī)械裝置本體連接。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部 構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部構(gòu)件和內(nèi)部 芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)，使得彈性彈 簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以及 第一機(jī)械裝置本體與第二機(jī)械裝置本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種機(jī)器。該機(jī)器包括第一機(jī)器本體和第二機(jī)器本 體；內(nèi)部芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件與第一機(jī)器本體連接；以及外圍外部構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件 密封該內(nèi)部芯構(gòu)件并與第二機(jī)器本體連接。該機(jī)器包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯 構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)， 由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及提供 外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以及第一機(jī)器本體與第二機(jī)器本體之間的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和重 量(W)。電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面。該電磁制動(dòng)器包 括外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件。該電磁制動(dòng)器包括圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu) 件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間，該彈性制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，以使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎 曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中用于施加解鎖的力的電磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu) 件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，以向具有大于50Nm/kg的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)的制 動(dòng)器提供范圍從0. 1到IOOONm的靜轉(zhuǎn)矩額定值T。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和體 積(V)。該電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，該 外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi) 部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間。該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接 合，從而使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中用于 施加解鎖的力的磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu) 件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面連 接，其中靜轉(zhuǎn)矩額定值T的范圍從0. 1到IOOONm以及制動(dòng)器體積V小到使制動(dòng)器具有大于 20Nm/cc的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量(J)。電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件， 該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于 內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面 接合，從而使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中用 于施加解鎖的力的磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部 構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面 接合，并且靜轉(zhuǎn)矩額定值τ的范圍從0. 1到IOOONm以及該制動(dòng)器具有大于1. 5X 106S_2的 轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值和直徑OD ； 內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu) 件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外 部構(gòu)件之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，從而使該彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中用于施加解鎖的力的磁場(chǎng)使彈 性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn) 動(dòng)，制動(dòng)器直徑OD不大于大約11厘米(大約4英寸)，其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部 芯構(gòu)件外彎曲表面接合以提供至少2Nm的靜轉(zhuǎn)矩額定值。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括機(jī)器，該機(jī)器包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體 和第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體；內(nèi)部芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件與第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體連接；以及外 圍外部構(gòu)件，該外圍外部構(gòu)件密封該內(nèi)部芯構(gòu)件并與第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體連接；具有制動(dòng) 轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部構(gòu)件和 內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi) 部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及提供外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以及第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體 與第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外 圍外部構(gòu)建與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)并提供大于10001b-ft的靜轉(zhuǎn)矩額定值來(lái)抑制第一 機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體與第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，本發(fā)明為裝配有制動(dòng)器 的電動(dòng)機(jī)提供大于ioooib-ft，優(yōu)選為大于11001b-ft，更優(yōu)選為大于12001b-ft，進(jìn)一步優(yōu) 選為大于15001b-ft的轉(zhuǎn)矩極限。應(yīng)當(dāng)理解，上述概要描述以及以下詳細(xì)描述均為本發(fā)明的實(shí)例，將為理解如所要 求的本發(fā)明的特性和特征提供概述或架構(gòu)。所附視圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理 解，并被結(jié)合且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖示出了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用 于解釋本發(fā)明的主旨或操作。


圖IA-圖IB示出了未施加電流的情況下鎖定的電磁制動(dòng)器。圖2A-圖2B示出了在施加電流的情況下解鎖并釋放的圖IA-圖IB的電磁制動(dòng)器。圖3A-圖3B示出了在未施加電流的情況下鎖定的電磁制動(dòng)器。圖3C示出了具有抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件。圖4示出了在未施加電流的情況下鎖定的電磁制動(dòng)器。圖5示出了在未施加電流的情況下鎖定的電磁制動(dòng)器。圖6A-圖6D示出了制動(dòng)器的接合和脫開(kāi)，其中電磁場(chǎng)磁通線示作帶箭頭的虛磁通 線以及在6B和6D中的大箭頭示出彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向。圖7A-圖7B示出了鎖定的電磁制動(dòng)器，其中，電磁制動(dòng)器電磁解鎖構(gòu)件包括永磁 體、電磁線圈、第二間隙g’的非磁性間隔物構(gòu)件。圖8A-圖8D示出了制動(dòng)器的接合和脫開(kāi)，其中電磁場(chǎng)磁通線示作帶箭頭的虛磁通 線以及在8B和8D中的大箭頭示出彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)方向。圖9A示出了具有軸向布置的永磁體的電磁制動(dòng)器，其中在未施加電流的情況下 彈性彈簧制動(dòng)器鎖定帶鎖定。圖9B-圖9C示出了具有放射狀布置的環(huán)形永磁體的電磁制動(dòng)器，其中在未施加電 流的情況下彈性彈簧制動(dòng)器鎖定帶鎖定。圖10示出了電磁制動(dòng)器。圖11示出了電磁制動(dòng)器的實(shí)施例的截面圖。圖12示出了電磁制動(dòng)器的實(shí)施例的截面圖。圖13示出了電磁制動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛實(shí)施例。圖14示出了電磁制動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛實(shí)施例。圖15A-圖15B示出了電磁制動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛實(shí)施例。圖16A-圖16E示出了制動(dòng)器的接合和脫開(kāi)，其中電磁場(chǎng)磁通線示作帶箭頭的磁通 線。圖16F示出了在彈性彈簧制動(dòng)器鎖定帶解鎖的情況下利用在內(nèi)部芯構(gòu)件中的外側(cè)線圈和內(nèi)側(cè)永磁體的啟動(dòng)/停止電磁制動(dòng)器的實(shí)施例。圖16G-圖16H示出了在永磁體50設(shè)置在具有第二間隙g’的非磁性間隔物中的 情況下的內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件元件。圖161示出了在彈性彈簧制動(dòng)器鎖定帶解鎖的情況下利用在內(nèi)部芯構(gòu)件中的外 側(cè)永磁體和內(nèi)側(cè)線圈的啟動(dòng)/停止電磁制動(dòng)器的實(shí)施例。圖17示出了電動(dòng)機(jī)機(jī)器電磁制動(dòng)系統(tǒng)。圖18示出了包括具有電動(dòng)機(jī)和在機(jī)械裝置關(guān)節(jié)處的故障保險(xiǎn)電磁制動(dòng)器的機(jī)械 臂的機(jī)器人多關(guān)節(jié)機(jī)械裝置。圖19是T/W(Nm/Kg)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示。圖20是T/V(Nm/cc)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示。圖21是T/J(106s_2)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的詳細(xì)描述中闡述，部分地，本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)從描述中理解，或通過(guò)實(shí)現(xiàn)文中描述的本發(fā)明來(lái)認(rèn)識(shí)，本發(fā)明包括隨后的詳細(xì)描述，權(quán) 利要求以及所附視圖。現(xiàn)在，將詳細(xì)描述本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，其實(shí)例在所附附圖中示出。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體與第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)系 統(tǒng)。該制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一本體相連。該制動(dòng)系統(tǒng)包括外 圍外部電磁解鎖構(gòu)件，該外圍外部電磁解鎖構(gòu)件封閉該內(nèi)部芯構(gòu)件并與第二本體相連。該 制動(dòng)系統(tǒng)包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件 位于內(nèi)部芯構(gòu)件和外圍外部電磁解鎖構(gòu)件之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中該彈性彈簧制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部電磁解鎖構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由外圍外部電磁解 鎖構(gòu)件施加的吸引電磁場(chǎng)使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外部 電磁解鎖構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體32與第二本體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的 制動(dòng)系統(tǒng)30。該制動(dòng)系統(tǒng)30包括內(nèi)部芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36與所述第一本體32相 連。該制動(dòng)系統(tǒng)30包括外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38，該外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38封閉該內(nèi) 部芯構(gòu)件36并與第二本體34相連。該外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38優(yōu)選地包括殼體且優(yōu)選 地包括線繞電磁線圈和磁極。該制動(dòng)系統(tǒng)30包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件40，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38 之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外圍外部電磁解鎖 構(gòu)件38和內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38施加的吸引電磁場(chǎng) 使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38與 內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1示出了制動(dòng)系統(tǒng)30，其中未將電流施加到外圍外部電磁解 鎖構(gòu)件38的線圈和磁軛狀物，從而沒(méi)有通過(guò)外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38施加吸引電磁場(chǎng)以 使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)。圖2示出了制動(dòng)系統(tǒng)30，其中電流 施加到外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38線圈和磁軛狀物，通過(guò)外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38施加吸 引電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)。
優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，其中，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng) 力取決于彈簧轉(zhuǎn)矩剛度。優(yōu)選地，外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38包括電磁線圈42以及制動(dòng)系 統(tǒng)包括電流源44，該電流源44向電磁線圈42提供具有電流電平和電流方向的電流，以生成 吸引電磁場(chǎng)，以及其中轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力不取決于電流電平。優(yōu)選地，外圍外部電磁解鎖構(gòu)件 包括線繞線圈、磁極、和磁極軛狀物構(gòu)件。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)電流源44還向電磁線圈42提供反向電流脈沖，該反向電流具有 相反的電流方向，其中電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi) 部芯構(gòu)件36再次接合，從而在利用施加的電流釋放制動(dòng)器之后提供鎖定的制動(dòng)器。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包含金屬帶。如圖3所示，彈性彈簧制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40優(yōu)選地包含金屬環(huán)帶，其優(yōu)選地具有已接合ID和接合內(nèi)圓周、帶高度h和帶厚 度t，其中優(yōu)選地h> t。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有磁記憶。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定 構(gòu)件40包含金屬，優(yōu)選地為具有磁滯的金屬。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包含鋼。在優(yōu)選實(shí)施例中，制動(dòng)系統(tǒng)外圍外部電磁解鎖構(gòu)件38包括具有北極和南極的電 磁線圈軛狀物構(gòu)件46，該電磁線圈軛狀物構(gòu)件46包含具有磁滯的金屬。優(yōu)選地，電磁線圈 軛狀物構(gòu)件46包含鋼。優(yōu)選地，電磁線圈軛狀物構(gòu)件46具有足夠的殘余磁通密度/剩磁 以及足夠的矯頑磁性，軛狀物46以及優(yōu)選地帶制動(dòng)鎖定構(gòu)件40被磁化，該帶制動(dòng)鎖定構(gòu)件 40保持脫開(kāi)。然后，由電流源44提供反轉(zhuǎn)的反向電流脈沖，通過(guò)EM線圈42的反轉(zhuǎn)的反向 電流脈沖排斥被磁化的帶40離開(kāi)軛狀物46。優(yōu)選地，反轉(zhuǎn)的反向電流脈沖為具有與使帶制 動(dòng)鎖定構(gòu)件40與使芯36脫開(kāi)并釋放制動(dòng)器30的原始電流相反電流方向的短持續(xù)時(shí)間的 反向電流脈沖，反轉(zhuǎn)電流脈沖電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)鎖定構(gòu)件40 與內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體和第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁制 動(dòng)器。該電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲環(huán)形芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面。該電磁制 動(dòng)器包括外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件并包括電磁場(chǎng)源。該電磁制動(dòng)器包括具 有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面和外部構(gòu)件之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合并且抑制外部構(gòu) 件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體32和第二本體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的 電磁制動(dòng)器30。電磁制動(dòng)器30包括內(nèi)部彎曲環(huán)形芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36具有外彎曲 表面37。該外彎曲表面37設(shè)置有用于與彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40的接合內(nèi)圓周的內(nèi)彎 曲表面接合的摩擦界面。在優(yōu)選的實(shí)施例中，外彎曲表面包括用于與彈性彈簧制動(dòng)器鎖定 構(gòu)件40界面連接和接合的摩擦材料。電磁制動(dòng)器30包括容納內(nèi)部彎曲環(huán)狀芯構(gòu)件36的外部構(gòu)件38。該外部構(gòu)件38 圍繞內(nèi)部芯構(gòu)件36并且外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。電磁制動(dòng)器30包括彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部 芯構(gòu)件外彎曲表面37和外部構(gòu)件38之間。彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲 表面37接合并且抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許外部 構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，并且 制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，其中，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于彈簧轉(zhuǎn)矩剛 度。優(yōu)選地，外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈42，并且制動(dòng)器包括電流源44，電流源44向 電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流，以生成吸引電磁場(chǎng)，其中轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力 不取決于電流電平。優(yōu)選地，制動(dòng)器電流源44將反向電流提供給電磁線圈42，反向電流具有相反的電 流方向，電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)，以使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包含金屬帶。如圖3所示，彈性彈簧制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40優(yōu)選地包含金屬環(huán)帶，其優(yōu)選地具有已接合ID和接合內(nèi)圓周、帶高度h和帶厚 度t，其中優(yōu)選地h > t。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有磁記憶。優(yōu)選地，彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包含金屬，優(yōu)選地為具有磁滯的金屬。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件40包含鋼。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括用于在彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與 內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37接合時(shí)抵制(react)與彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件和外部構(gòu)件38之間 的轉(zhuǎn)矩的裝置。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括至少一個(gè)第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件 48，優(yōu)選地為向外延伸至外部構(gòu)件38中的制動(dòng)器鎖定凹槽并與該凹槽接合的第一和第二 突出接合端，抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件48具有比在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與外部構(gòu)件38之間的空 氣對(duì)接點(diǎn)間隙或者在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的空氣對(duì)接點(diǎn)間隙更大 的向外延伸長(zhǎng)度。優(yōu)選地，在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37相接合并抑制外 部構(gòu)件38與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器30具有起步轉(zhuǎn)矩，在超過(guò)起步轉(zhuǎn)矩 時(shí)，在內(nèi)部芯第一本體32與外部構(gòu)件第二本體34之間允許相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，在超過(guò) 制動(dòng)器30的起步轉(zhuǎn)矩的情況下，如果第一本體32保持靜止，則第二本體34被施加力圍繞 其轉(zhuǎn)動(dòng)，在超過(guò)起步轉(zhuǎn)矩的情況下，外部構(gòu)件38與彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40的錨固構(gòu)件48 接合，其接合內(nèi)圓周相對(duì)于其與外彎曲表面37的接合表面移動(dòng)。在實(shí)施例中，本發(fā)明包括 用于提供起步轉(zhuǎn)矩并與允許滑動(dòng)以避免制動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載損壞的裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝 置包括次級(jí)接合摩擦表面，優(yōu)選地為非磁性接合或激活的表面，優(yōu)選地為連續(xù)彈性彈簧接 合表面。圖4示出了具有結(jié)合到芯環(huán)的初級(jí)橡膠摩擦層。芯環(huán)可以相對(duì)于主芯轉(zhuǎn)動(dòng)。次級(jí) 摩擦層被設(shè)置在芯環(huán)與主芯之間，且為與盤(pán)狀彈簧接合的彈簧。在普通操作條件下，次級(jí)層 中的足夠摩擦力使芯環(huán)與主芯一起移動(dòng)，并且他們彼此之間不產(chǎn)生滑動(dòng)。當(dāng)主摩擦表面被 鎖定且力矩太大超過(guò)了起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，在次級(jí)摩擦表面處產(chǎn)生滑動(dòng)。優(yōu)選地，外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈42，以及制動(dòng)器包括電流源44，該電流 源向電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流，以生成吸引電磁場(chǎng)，以及其中轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力不取決于電流電平。優(yōu)選地，制動(dòng)器電流源44向電磁線圈42提供反向電流，該反 向電流具有相反的電流方向，其中電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定 構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。優(yōu)選地，外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括具有北極和南極的電 磁線圈軛狀物構(gòu)件，該電磁線圈軛狀物構(gòu)件優(yōu)選地包含具有磁滯的金屬，優(yōu)選地為鋼，其中軛狀物具有足夠的殘余磁通密度/剩磁以及足夠的矯頑磁性，軛狀物以及優(yōu)選地彈性制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件40被磁化，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40保持脫開(kāi)，然后通過(guò)EM線圈的反轉(zhuǎn) 的反向電流脈沖排斥被磁化的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件離開(kāi)軛狀物，如圖5-6所示。優(yōu)選地，短 持續(xù)時(shí)間的反向電流脈沖具有與使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40脫開(kāi)的原始電流相反的電流方 向，反轉(zhuǎn)電流脈沖電磁線圈生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件 36再次接合。在優(yōu)選的實(shí)施例中，制動(dòng)器30包括至少一個(gè)電磁線圈42和至少一個(gè)第一永磁體 50，其中彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度提供轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力 取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，而不取決于電磁線圈或永磁體的電磁力。在優(yōu)選的實(shí)施例中，外圍 外部構(gòu)件38設(shè)置有包括具有如圖7-9所示的線圈42和至少一個(gè)第一磁體50的軛狀物的 電磁場(chǎng)，電磁帶制動(dòng)器軛狀物具有與線圈42排成一行的線繞線圈、磁極、和磁體50。優(yōu)選 地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度提供轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，制動(dòng)器包括連接到第 一電磁線圈42用于啟動(dòng)或關(guān)閉制動(dòng)器的受控電流源，優(yōu)選地為提供制動(dòng)器的脈沖啟動(dòng)/關(guān) 閉的電流脈沖源。優(yōu)選地，電流脈沖供給源44將脈沖化的電流信號(hào)+1和-I提供給電磁線 圈42，以優(yōu)選地利用相反極性的電流脈沖使制動(dòng)器脈沖啟動(dòng)或關(guān)閉。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種制造用于控制第一本體和第二本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng) 的電磁制動(dòng)器的方法。該方法包括提供內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面。該 方法包括提供外部構(gòu)件，該外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。該方法包括提供彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu) 件。該方法包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件和外部構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)部芯構(gòu)件周?chē)渲袕椥灾?動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和外部構(gòu)件之間，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部 芯構(gòu)件外彎曲表面接合并且彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外部構(gòu)件與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的 轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎 曲表面脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種用于控制第一本體32和第二本體34之間的轉(zhuǎn) 動(dòng)的電磁制動(dòng)器30的制造方法。該方法包括提供內(nèi)部彎曲環(huán)形芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件具 有外彎曲表面37。該方法包括提供外部構(gòu)件38，該外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。該方法包括提 供彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40。該方法包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40和外部構(gòu)件38設(shè)置 在內(nèi)部芯構(gòu)件36周?chē)?，其中彈性制?dòng)器鎖定帶構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37和外 部構(gòu)件38之間，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37接合并且彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源 施加的吸引磁場(chǎng)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37脫開(kāi)，并允許外部 構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，提供彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40包括提供具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈 性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40，以及制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，無(wú)動(dòng)力抑制制動(dòng)力轉(zhuǎn) 動(dòng)取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。優(yōu)選地，提供外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括提供電磁線圈42和電流源44，電流源44向電 磁線圈42提供具有電流電平和電流方向的電流，以生成吸引電磁場(chǎng)，以及轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力 不取決于電流電平。優(yōu)選地，外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括線繞線圈和磁極。優(yōu)選地，外部構(gòu)件電 磁場(chǎng)源包括磁極軛狀物構(gòu)件46。
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優(yōu)選地，制動(dòng)器電流源向電磁線圈42提供反向電流，該反向電流具有相反的電流 方向，其中電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36 再次接合。優(yōu)選地，提供彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括提供包含金屬帶的彈性彈簧制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件40，金屬帶優(yōu)選地為環(huán)形金屬帶，其優(yōu)選地具有已接合ID和接合內(nèi)圓周、帶高 度h和帶厚度t，其中優(yōu)選地h > t。優(yōu)選地，提供彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括提供具有磁記憶的彈性彈簧制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件40，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40優(yōu)選地為包含金屬帶，優(yōu)選地為具有磁滯的 金屬的制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，該金屬優(yōu)選地為鋼。優(yōu)選地，提供外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括提供具有北極和南極的電磁線圈軛狀物構(gòu)件 46，該電磁線圈軛狀物構(gòu)件46包含具有磁滯的金屬，優(yōu)選地為鋼。優(yōu)選地，軛狀物46具有 足夠的殘余磁通密度/剩磁以及足夠的矯頑磁性，軛狀物46以及優(yōu)選地帶制動(dòng)鎖定構(gòu)件40 被磁化，該帶制動(dòng)鎖定構(gòu)件40保持脫開(kāi)，如圖5-6所示。然后，通過(guò)EM線圈42提供反轉(zhuǎn)的 反向電流脈沖，以排斥被磁化的帶40離開(kāi)軛狀物46 ；優(yōu)選地，具有與脫開(kāi)制動(dòng)器30的原始 電流的相反電流方向的短持續(xù)時(shí)間的反轉(zhuǎn)的反向電流脈沖。反轉(zhuǎn)電流脈沖電磁線圈42生 成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。在優(yōu)選的實(shí)施例中，外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括至少一個(gè)第一電磁線圈40和至少一 個(gè)第一永磁體50，其中轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力不取決于第一電磁線圈40和/或第一永磁體50，轉(zhuǎn) 動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，而不是來(lái)自于電磁線圈40或永磁體50的電磁力。在 優(yōu)選實(shí)施例中，外圍外部構(gòu)件38設(shè)置有如圖7-9所示的包括具有線圈42和至少一個(gè)第一 磁體50的軛狀物的電磁場(chǎng)源，并且電磁帶制動(dòng)器軛狀物包括排成一行的線繞線圈、磁極和 磁體。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度轉(zhuǎn)動(dòng)提供抑制制動(dòng)力，制動(dòng)器包括 連接到第一電磁線圈用于啟動(dòng)或關(guān)閉制動(dòng)器的受控電流源，優(yōu)選地為提供制動(dòng)器的脈沖啟 動(dòng)/關(guān)閉的電流脈沖源。優(yōu)選地，該方法包括為電磁線圈42提供脈沖化的電流信號(hào)，以優(yōu) 選地利用相反極性的電流脈沖使制動(dòng)器脈沖啟動(dòng)或關(guān)閉。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括至少一個(gè)第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件48，用于 在彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與外部構(gòu)件38接合時(shí)抵制在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與外部構(gòu) 件38之間的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括至少一個(gè)第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu) 件48，優(yōu)選地為向外延伸至外部構(gòu)件38中的制動(dòng)器鎖定凹槽并與該凹槽接合的第一和第 二突出接合端，抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件48具有比在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與外部構(gòu)件38之間的 空氣對(duì)接點(diǎn)間隙或者在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的空氣對(duì)接點(diǎn)間隙更 大的向外延伸長(zhǎng)度。優(yōu)選地，制動(dòng)器30在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37相接合 并抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有起步轉(zhuǎn)矩，在超過(guò)起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，允許 在內(nèi)部芯第一本體32與外部構(gòu)件第二本體34之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，在超過(guò)制動(dòng) 器30的起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，如果第一本體32保持靜止，則第二本體34被施加力圍繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，在超 過(guò)起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，外部構(gòu)件38與彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40的錨固構(gòu)件48接合，其接合內(nèi)圓周 相對(duì)于其與外彎曲表面37的接合表面移動(dòng)。在實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于提供起步轉(zhuǎn)矩并 與允許滑動(dòng)以避免制動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載損壞的裝置。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置包括次級(jí)接合摩擦表面，優(yōu)選地為非磁性接合或激活的表面，優(yōu)選地為連續(xù)彈性彈簧接合表面。圖4示出了具 有結(jié)合到芯環(huán)的初級(jí)橡膠摩擦層的實(shí)施例。芯環(huán)可以相對(duì)于主芯轉(zhuǎn)動(dòng)。次級(jí)摩擦層被設(shè)置 在芯環(huán)與主芯之間，且為與盤(pán)狀彈簧接合的彈簧。在普通操作條件下，次級(jí)層中的足夠摩擦 力使芯環(huán)與主芯一起移動(dòng)，并且他們彼此之間不產(chǎn)生滑動(dòng)。當(dāng)主摩擦表面被鎖定且轉(zhuǎn)矩太 大超過(guò)了起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，在次級(jí)摩擦表面處產(chǎn)生滑動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種用于控制第一本體和第二本體之間的運(yùn)動(dòng)的方 法。該方法包括提供第一本體連接內(nèi)部芯構(gòu)件。該方法包括提供第二本體連接外部構(gòu)件， 該第二本體連接外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源。該方法包括提供具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈性 制動(dòng)器鎖定彈簧帶構(gòu)件。該方法包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件設(shè)置在第一本體連接內(nèi)部芯 構(gòu)件和第二本體連接外部構(gòu)件之間，其中彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件接合， 并且彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件利用無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力來(lái)抑制第二本體連接構(gòu)件與第一本 體連接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于彈簧轉(zhuǎn)矩剛度。本方法包括通過(guò) 第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加吸引磁場(chǎng)，以使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件 脫開(kāi)，并允許在第二本體連接構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明包括控制第一本體32與第二本體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。該方法包括提供第 一本體連接內(nèi)部彎曲環(huán)狀芯構(gòu)件36，該第一本體連接內(nèi)部芯構(gòu)件36優(yōu)選地具有外彎曲表 面37。該方法包括提供第二本體連接外部構(gòu)件38，該第二本體連接外部構(gòu)件38包括電磁 場(chǎng)源。該方法包括提供具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈性制動(dòng)器鎖定彈簧帶構(gòu)件40。該方法 包括將彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40設(shè)置到第一本體內(nèi)部彎曲環(huán)狀芯構(gòu)件36與第二本體連接 外部構(gòu)件38之間。彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與第一本體內(nèi)部彎曲環(huán)狀芯構(gòu)件36接合并利 用無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力來(lái)抑制第二本體連接外部構(gòu)件38與第一本體內(nèi)部彎曲環(huán)狀芯構(gòu) 件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。該方法包括通過(guò)第二本體連接外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加吸引磁場(chǎng)，以使彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件與第一本體連接芯構(gòu)件的脫開(kāi)，并允許在第二本體連接外部構(gòu)件與第一本體連接 內(nèi)部彎曲環(huán)形芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，提供第二本體連接外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括提供電磁線圈42和電流源44， 該電流源向電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流I，以施加吸引電磁場(chǎng)，以及其中 轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力不取決于電流電平。優(yōu)選地，制動(dòng)器電流源44向電磁線圈提供反向電流， 該反向電流具有相反的電流方向，其中電磁線圈42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40與第一本體連接內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。優(yōu)選地，提供彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括提供包含優(yōu)選地為環(huán)狀金屬帶的 金屬帶的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該環(huán)狀金屬帶優(yōu)選地具有已接合ID和接合內(nèi)圓周、 帶高度h和帶厚度t，其中優(yōu)選地h > t。優(yōu)選地，提供彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括提 供具有磁記憶的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，優(yōu)選地制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包括金屬帶，優(yōu)選地 包含具有磁滯的金屬，優(yōu)選地包含鋼。優(yōu)選地，第二本體連接外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括具有北極和南極的電磁線圈軛狀物 構(gòu)件46，該電磁線圈軛狀物構(gòu)件46包含具有磁滯的金屬。優(yōu)選地，軛狀物46具有足夠的殘 余磁通密度/剩磁以及足夠的矯頑磁性，軛狀物46以及優(yōu)選地帶彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件 40被磁化，該帶彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40保持脫開(kāi)，如圖5-6所示。然后，通過(guò)EM線圈42提供反轉(zhuǎn)的反向電流脈沖，以排斥被磁化的帶40離開(kāi)軛狀物46，優(yōu)選地短持續(xù)時(shí)間的反 向電流脈沖具有與使制動(dòng)器30脫開(kāi)的原始電流相反的電流方向。反轉(zhuǎn)電流脈沖電磁線圈 42生成排斥電磁場(chǎng)以使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36再次接合。
優(yōu)選地，用于控制運(yùn)動(dòng)的方法包括提供具有至少一個(gè)第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件的彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，用于在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與外部芯構(gòu)件38接合時(shí)抵制在彈性 制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與外部構(gòu)件38之間的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地，彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40包括至 少一個(gè)第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件48，優(yōu)選地為向外延伸至外部構(gòu)件38中的制動(dòng)器鎖定凹槽并 與該凹槽接合的第一和第二突出接合端，抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固構(gòu)件48具有比在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu) 件40與外部構(gòu)件38之間的空氣對(duì)接點(diǎn)間隙或者在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件 36之間的空氣對(duì)接點(diǎn)間隙更大的向外延伸長(zhǎng)度。在優(yōu)選實(shí)施例中，提供用于鎖定和解鎖制動(dòng)器并控制運(yùn)動(dòng)的外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包 括提供至少一個(gè)電磁線圈40和至少一個(gè)第一永磁體50。在優(yōu)選實(shí)施例中，外圍外部構(gòu)件 38設(shè)置有電磁場(chǎng)源，其包括具有如圖7-9所示的線圈42和至少一個(gè)第一磁體50的軛狀物， 其中電磁帶制動(dòng)器軛狀物包括成行排列的線繞線圈、磁極和磁體。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定 構(gòu)件彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度提供轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，制動(dòng)器30包括連接到第一電磁線圈42的 用于啟動(dòng)或關(guān)閉制動(dòng)器的受控電流源44，優(yōu)選地為提供制動(dòng)器的脈沖啟動(dòng)/關(guān)閉的電流脈 沖源。優(yōu)選地，該方法包括為電磁線圈42提供脈沖化的電流信號(hào)，以優(yōu)選地利用相反極性 的電流脈沖使制動(dòng)器脈沖啟動(dòng)或關(guān)閉。優(yōu)選地，控制運(yùn)動(dòng)包括在彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37相 接合時(shí)提供起步轉(zhuǎn)矩并抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在超過(guò)起步轉(zhuǎn)矩 時(shí)，允許在內(nèi)部芯第一本體32與外部構(gòu)件第二本體34之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，在超 過(guò)制動(dòng)器30的起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，如果第一本體32保持靜止，則第二本體34被施加力圍繞其轉(zhuǎn) 動(dòng)，在超過(guò)起步轉(zhuǎn)矩的情況下，外部構(gòu)件38與彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40的錨固構(gòu)件48 接合，其接合內(nèi)圓周相對(duì)于其與外彎曲表面37的接合表面移動(dòng)。優(yōu)選地，提供起步轉(zhuǎn)矩包 括允許滑動(dòng)以避免制動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載損壞。在優(yōu)選實(shí)施例中，該方法包括提供次級(jí)接合摩擦表 面，優(yōu)選地為非磁性接合或激活的表面，優(yōu)選地為連續(xù)彈性彈簧接合表面。圖4示出了具有 結(jié)合到芯環(huán)的初級(jí)橡膠摩擦層的實(shí)施例。芯環(huán)可以相對(duì)于主芯轉(zhuǎn)動(dòng)。次級(jí)摩擦層被設(shè)置在 芯環(huán)與主芯之間，且為與盤(pán)狀彈簧接合的彈簧。在普通操作條件下，次級(jí)層中的足夠摩擦力 使芯環(huán)與主芯一起移動(dòng)，并且他們彼此之間不產(chǎn)生滑動(dòng)。當(dāng)主摩擦表面被鎖定且轉(zhuǎn)矩太大 超過(guò)了起步轉(zhuǎn)矩時(shí)，在次級(jí)摩擦表面處產(chǎn)生滑動(dòng)。制動(dòng)器30不通過(guò)施加動(dòng)力來(lái)提供接合，并且優(yōu)選地在為電磁線圈42施加電流時(shí) 被釋放，該線圈優(yōu)選地向外推彈簧制動(dòng)器鎖定帶40并離開(kāi)芯36的表面。優(yōu)選地彈簧制動(dòng) 器鎖定帶40的彈簧剛度導(dǎo)致無(wú)動(dòng)力制動(dòng)接合?？梢愿鶕?jù)彈簧制動(dòng)器鎖定帶40接合的表面 的摩擦系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)接合轉(zhuǎn)矩的各個(gè)等級(jí)。在鋼帶抵靠橡膠表面的情況下，提供小密封件中 的大轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地，制動(dòng)器被用作機(jī)器中的故障保護(hù)或動(dòng)力解鎖制動(dòng)器。優(yōu)選地，制動(dòng)器被 用作裝配有電動(dòng)機(jī)的故障保護(hù)或動(dòng)力解鎖制動(dòng)器，其中當(dāng)電動(dòng)機(jī)未加電或沒(méi)有命令其轉(zhuǎn)動(dòng) 的情況下制動(dòng)器抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)器被用作優(yōu)選為工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械裝置 (優(yōu)選地，工業(yè)裝配機(jī)器人多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，其具有電機(jī)以及在機(jī)械臂關(guān)節(jié)處解鎖制動(dòng)器的故 障保護(hù)動(dòng)力)中的故障保護(hù)或動(dòng)力解鎖制動(dòng)器，其中當(dāng)電動(dòng)機(jī)未加電或沒(méi)有命令其轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下制動(dòng)器抑制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)器被用作故障保護(hù)或動(dòng)力解鎖車(chē)輛制動(dòng)器， 例如用于諸如飛機(jī)、汽車(chē)、卡車(chē)的車(chē)輛中的停車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。圖1-圖2分別示出了在無(wú)動(dòng)力 接合(未施加電流情況下鎖定的制動(dòng)器)和動(dòng)力脫開(kāi)(施加電流情況下釋放的制動(dòng)器)條 件下制動(dòng)器實(shí)施例的布置。如圖1-圖2所示的制動(dòng)器30是雙向作用制動(dòng)器，其中其在順 時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蚓i定。摩擦材料優(yōu)選地提供適當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù)，并具有足夠的耐磨 性。對(duì)于高轉(zhuǎn)矩，摩擦材料是與芯36結(jié)合的橡膠彈性體層。在鎖定、關(guān)閉條件下，帶40的 彈性使其輕壓摩擦表面，與具有1到4之間的摩擦系數(shù)的橡膠彈性表面產(chǎn)生非常大的鎖定 轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電流被施加到線圈42時(shí)，產(chǎn)生軸向向外將帶40推離芯36的磁力。這使得帶40 與摩擦表面分離，并釋放制動(dòng)器30。
在實(shí)施例中，在不施加電流動(dòng)力的情況下，制動(dòng)器30可以優(yōu)選地保持在鎖定狀態(tài) 或解鎖狀態(tài)。適當(dāng)極性的電流脈沖被施加到線圈42，以使其從鎖定狀態(tài)轉(zhuǎn)換為解鎖狀態(tài)，反 之亦然。在實(shí)施例中，如圖5-圖6所示，制動(dòng)器30不包括外在永磁體，優(yōu)選地磁軛狀物和/ 或制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40由呈現(xiàn)大量磁滯的鋼合金制成，并且可以通過(guò)施加到線圈42的電 流脈沖磁化和消磁。優(yōu)選地，在軛狀物46中使用的鋼合金呈現(xiàn)大量的殘余磁通密度/剩磁 以及足夠的矯頑磁性，從而當(dāng)為線圈42提供電流脈沖并且制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40軸向向外 推出時(shí)，軛狀物(和/或帶)自身被磁化，并可以使制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40保持在脫開(kāi)位置， 直至反轉(zhuǎn)電流脈沖被施加到線圈42。如圖6所示，在圖6D中示出的到線圈42的反轉(zhuǎn)極性 電流脈沖撤銷(xiāo)或消磁軛狀物46，并使制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40從軛狀物46分開(kāi)并通過(guò)綠色箭 頭所表示的軸向向內(nèi)彎曲。制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40與芯36重新接合，并返回到圖6A的無(wú)動(dòng) 力鎖定條件。在實(shí)施例中，如圖7-圖9所示的，使用永磁體50來(lái)代替軛狀物46中的可磁 化鋼?？蓛?yōu)選地，可磁化鋼合金具有剩磁Br、矯頑磁性He、B/H去磁曲線的斜率、在制動(dòng) 系統(tǒng)30的工作點(diǎn)處的回復(fù)磁導(dǎo)率，以提供制動(dòng)器的脈沖啟動(dòng)/關(guān)閉。首選的鋼合金包括高 碳鋼、工具鋼、D2、A2、諸如4140/4142的低碳鋼、諸如410和440C的磁性等級(jí)的不銹鋼。圖6A至圖6D示出了利用磁軛狀物和制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40的制動(dòng)器30的脈沖關(guān) 閉/脈沖啟動(dòng)操作。在圖6中，制動(dòng)器保持無(wú)動(dòng)力(無(wú)電流)、鎖定或接合狀態(tài)A(圖6A)，制 動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40對(duì)芯36的徑向表面施加壓力，并防止芯36轉(zhuǎn)動(dòng)。接下來(lái)，在圖6B中， 電流脈沖被施加到線圈42。使得制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40徑向向外推出，如綠色箭頭表示的。 通過(guò)虛的紅色線來(lái)表示磁通線。脈沖被施加了足夠長(zhǎng)時(shí)間，以允許帶與磁軛狀物46的徑向 表面接觸。一旦制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40與軛狀物46接觸，則磁場(chǎng)密度達(dá)到峰值并且鋼合金 的軛狀物46被磁化?，F(xiàn)在如圖6C所示，去除到線圈42的電流，并且由于磁化的軛狀物46 導(dǎo)致的剩余磁場(chǎng)使帶保持在脫開(kāi)的位置，而無(wú)需施加附加電流。在實(shí)施例中，如圖7所示，代替軛狀物46中的可以被磁化或去磁的鋼合金(或除 軛狀物46中的鋼合金之外)使用至少一個(gè)永磁體50。優(yōu)選地，軛狀物包括次級(jí)非磁性間 隙52，優(yōu)選地為次級(jí)空氣間隙。在優(yōu)選實(shí)施例中，次級(jí)非磁性間隙52是利用非磁性材料填 充的空間，或者無(wú)材料(由磁性材料圍繞的間隙限定了空的間隙空間)。在優(yōu)選實(shí)施例中， 次級(jí)間隙52為空氣間隙。在可選的實(shí)施例中，次級(jí)非磁性間隙52是利用諸如塑料或鋁的 非磁性固體材料填充的空間。次級(jí)空間g’52為磁通提供可選的路徑，在一種情況下該路徑 具有比通過(guò)在制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40之間的主間隙g(在制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40與芯構(gòu)件36和軛狀物46之間的主間隙空氣空隙空間g)的路徑更低的磁阻；以及在第二種情況下，在 主間隙g關(guān)閉時(shí)具有比通過(guò)制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40的路徑更高的磁阻。圖8A-圖8D示出了 制動(dòng)器30的操作順序。在圖8A中，制動(dòng)器30接合，其中沒(méi)有電流通過(guò)線圈42。來(lái)自永磁 體50的磁通優(yōu)先通過(guò)小的次級(jí)間隙g’ 52，這是因?yàn)檫@一路徑具有與通過(guò)主間隙g且穿過(guò) 制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40的路徑相比更低的磁阻。如圖8B所示到線圈42的電流脈沖消除了 通過(guò)第二間隙g’ 52的磁通，并且有效地將所有磁通重新定向到通過(guò)主間隙g和帶，這導(dǎo)致 制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40被徑向向外推出，如箭頭所表示的。一旦如圖8C所示的制動(dòng)器鎖定 帶構(gòu)件40接觸軛狀物46，則電流 脈沖結(jié)束，但現(xiàn)在來(lái)自永磁體50的磁通優(yōu)選通過(guò)帶40的 較低磁阻的路徑，使其保持與軛狀物46接觸并且制動(dòng)器30解鎖。如圖8D所示，到線圈42 的反向電流脈沖消除了通過(guò)制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件40的通量，并允許其從軛狀物46松脫?，F(xiàn) 在來(lái)自磁體50的通量返回到次級(jí)間隙g’ 52并且制動(dòng)器30再次返回到圖8A中的鎖定狀 態(tài)。圖9A中示出了具有永磁體50、主間隙g和次級(jí)間隙g’ 52的另一實(shí)施例，相比于與線 圈徑向間隔，優(yōu)選地提供了具有與線圈軸向間隔永磁體的雙穩(wěn)態(tài)脈沖啟動(dòng)/脈沖關(guān)閉制動(dòng) 器，環(huán)形磁體代替了圖7-圖8中使用的多個(gè)獨(dú)立的不連續(xù)磁體50。圖9B-圖9C中示出了 永磁體50的另一實(shí)施例，優(yōu)選地具有連續(xù)的環(huán)狀磁體來(lái)代替圖7-圖8中使用的多個(gè)獨(dú)立 的不連續(xù)磁體50。優(yōu)選地，永磁體設(shè)置有主間隙g和次級(jí)間隙g’，以為優(yōu)選地機(jī)器制動(dòng)器 的解鎖制動(dòng)器提供故障保障力。優(yōu)選地，永磁體設(shè)置有主間隙g和次級(jí)間隙g’，以為解鎖制 動(dòng)器提供故障保障力，該制動(dòng)器優(yōu)選地為用于在沒(méi)有電流能量提供給線圈時(shí)抑制車(chē)輛運(yùn)動(dòng) 的機(jī)器車(chē)輛制動(dòng)器。優(yōu)選地，永磁體設(shè)置有主間隙g和次級(jí)間隙g’，以為解鎖制動(dòng)器提供故 障保障力，該制動(dòng)器優(yōu)選地為用于在沒(méi)有電流能量提供給線圈時(shí)抑制電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器電 動(dòng)機(jī)裝配的制動(dòng)器。優(yōu)選地，永磁體設(shè)置有主間隙g和次級(jí)間隙g’，以為解鎖制動(dòng)器提供故 障保障力，該制動(dòng)器優(yōu)選地為用于在沒(méi)有電流能量提供給線圈時(shí)抑制機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)的機(jī)械 裝置制動(dòng)器。圖10示出了具有用于連接第二本體34的外圍外部構(gòu)件38和用于連接第一本體 32的內(nèi)部芯構(gòu)件36的制動(dòng)器30。圖11示出了具有圖10的殼體的內(nèi)部制動(dòng)器裝配實(shí)施例。 圖12示出了具有圖10的殼體的可選制動(dòng)器裝配實(shí)施例，其中與圖4相似地，彈簧54促進(jìn) 與次級(jí)摩擦表面56的接合接觸，以提供起步轉(zhuǎn)矩并允許滑動(dòng)來(lái)避免制動(dòng)器系統(tǒng)的過(guò)載損 壞。圖13示出了具有制動(dòng)器30的制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)器用作車(chē)輛中的制動(dòng)器，其中機(jī)器車(chē)輛 制動(dòng)系統(tǒng)控制車(chē)輛換擋裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選地當(dāng)制動(dòng)器沒(méi)有施加動(dòng)力時(shí)，換擋裝置被鎖 定并且車(chē)輛不能移出停車(chē)場(chǎng)。圖14示出了具有制動(dòng)器30的制動(dòng)系統(tǒng)，該制動(dòng)器用作車(chē)輛 中的制動(dòng)器，其中機(jī)器車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)控制駕駛桿的運(yùn)動(dòng)以及車(chē)輛方向盤(pán)軸的位置，優(yōu)選地 控制按鈕提供來(lái)自電流源44的電流以釋放制動(dòng)器30，從而允許駕駛桿第一和第二本體的 調(diào)整和運(yùn)動(dòng)，其中制動(dòng)器未處于鎖定狀態(tài)。圖15示出了具有制動(dòng)器30的飛機(jī)停車(chē)制動(dòng)系 統(tǒng)，該制動(dòng)器用于在飛機(jī)停在陸地上時(shí)防止在飛機(jī)停機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的第一和第二飛機(jī)本體部 分之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在制動(dòng)器30的這種停車(chē)和車(chē)輛應(yīng)用的情況下，優(yōu)選地動(dòng)力(電流)必 須被提供，以釋放或解鎖制動(dòng)器并允許第一和第二本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且當(dāng)不提供動(dòng) 力(電流)時(shí)，優(yōu)選地制動(dòng)器被鎖定并抑制第一和第二本體之間的運(yùn)動(dòng)，其中，制動(dòng)器未處 于鎖定狀態(tài)。在實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一本體32與第二本體34之間轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)30。該制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件與第一本體32連接。制動(dòng)系統(tǒng)包括外圍外部構(gòu)件38，該外圍外部構(gòu)件38密封內(nèi)部芯構(gòu)件36，該外圍外部構(gòu)件38與第二本體34 連接。該制動(dòng)系統(tǒng)30包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性彈簧制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部構(gòu)件38之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其 中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外圍外部構(gòu)件40和內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該 制動(dòng)系統(tǒng)30包括由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)(EMF-具有箭頭的虛磁通線)，使得彈 性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36 之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，該電磁解鎖構(gòu)件38’控制第一本體32與第二本體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí) 施例中，電磁解鎖構(gòu)件38’是外圍外部電磁解鎖構(gòu)件，其中電磁解鎖構(gòu)件38’從內(nèi)部芯構(gòu)件 36徑向地外側(cè)布置。在優(yōu)選實(shí)施例中，電磁解鎖構(gòu)件38’是內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件，其中電磁解鎖構(gòu)件 38’徑向地設(shè)置在內(nèi)部芯上并從外圍外部構(gòu)件38內(nèi)側(cè)布置。在優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件38’包括徑向外側(cè)的線圈42和至少第一徑 向內(nèi)側(cè)的永磁體50。在優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件38，包括徑向內(nèi)側(cè)的線圈42和 至少第一徑向外側(cè)的永磁體50。優(yōu)選地，內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件38’包括線圈42和至少第一 永磁體50。優(yōu)選地，內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件38’包括電磁線圈42和至少第一永磁體50，以及制 動(dòng)系統(tǒng)包括電流源44，該電源向電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的第一電流脈沖， 以生成電磁場(chǎng)。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)電流源44向電磁線圈42提供第二脈沖啟動(dòng)電流脈沖，該 第二脈沖啟動(dòng)電流脈沖使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36重新接合。優(yōu)選地， 彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件由金屬帶組成。優(yōu)選地，電磁解鎖構(gòu)件38’包括線圈42和至少第 一永磁體50以及主間隙g和次級(jí)間隙g’。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)30包括電動(dòng)機(jī)72，該電動(dòng)機(jī)包括第一本體32和第二本體34，其 中當(dāng)向電動(dòng)機(jī)72提供能量時(shí)，電磁解鎖構(gòu)件38’使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部 芯構(gòu)件36脫開(kāi)并提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)30 和電動(dòng)機(jī)72集成在一起以提供電動(dòng)機(jī)裝配制動(dòng)器30，其中當(dāng)電動(dòng)機(jī)不工作時(shí)制動(dòng)器鎖定 電動(dòng)機(jī)。優(yōu)選地，電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)機(jī)72，以及當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作且轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)制動(dòng)器30及其線圈42接 收動(dòng)力以解鎖。優(yōu)選地，制動(dòng)器30被裝配在電動(dòng)機(jī)72上，以提供具有連接到第一電動(dòng)機(jī)本 體構(gòu)件32的內(nèi)部芯構(gòu)件36的機(jī)器，該內(nèi)部芯構(gòu)件36優(yōu)選地為被驅(qū)動(dòng)以相對(duì)于電動(dòng)機(jī)殼體 固定次級(jí)本體構(gòu)件34轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)軸構(gòu)件。優(yōu)選地，制動(dòng)器30的外圍外部構(gòu)件38連接到 電動(dòng)機(jī)殼體固定次級(jí)本體構(gòu)件34，其中制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40接合抑制電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)30包括車(chē)輛70，該車(chē)輛包括第一本體32和第二本體34，其中當(dāng) 期望第一本體32和第二本體34之間的相對(duì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)時(shí)電磁解鎖構(gòu)件38’使得彈性彈簧制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，以及提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間 的轉(zhuǎn)動(dòng)。電磁解鎖構(gòu)件38’使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，以及 提供在外圍外部構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以提供在車(chē)輛70的第一本體和第二本體 之間的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)系統(tǒng)30包括機(jī)械裝置74，該機(jī)械裝置74包括第一本體32和第二本 體34，其中電磁解鎖構(gòu)件38’使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，以及提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以提供第一本體32與第二本體34之 間的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，制動(dòng)器被用作優(yōu)選地為工業(yè)機(jī)器人74的機(jī)械臂機(jī)器74(優(yōu)選地為 具有電動(dòng)機(jī)72和在機(jī)械臂的關(guān)節(jié)處的故障保障動(dòng)力以解鎖電磁制動(dòng)器30的工業(yè)裝配機(jī)器 人多關(guān)節(jié)機(jī)械臂74)中的故障保障或動(dòng)力以解鎖制動(dòng)器，其中制動(dòng)器30在電動(dòng)機(jī)72沒(méi)有 被提供能量或沒(méi)有命令其移動(dòng)時(shí)抑制機(jī)械臂關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。
在實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制車(chē)輛70的第一車(chē)體32與第二車(chē)體34之間轉(zhuǎn)動(dòng) 的車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)30。車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)30包括內(nèi)部芯構(gòu)件36，該部芯構(gòu)件與第一車(chē)體32連接。 車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)30包括外圍外部構(gòu)件38，該外圍外部構(gòu)件38密封內(nèi)部芯構(gòu)件36，該外圍外 部構(gòu)件38與第二車(chē)體34連接。該車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部構(gòu)件38之間并 與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外圍外部構(gòu)件38和內(nèi)部芯 構(gòu)件36之間以及第一車(chē)體構(gòu)件32和第二車(chē)體構(gòu)件34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)30包 括由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)，使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以 及第一車(chē)體構(gòu)件32和第二車(chē)體構(gòu)件34之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括線圈 42、至少第一永磁體50、主間隙g和次級(jí)間隙g’。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用于控制第一機(jī)械裝置本體32與第二機(jī)械裝置本 體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)30。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)30包括內(nèi)部芯構(gòu)件36，該 部芯構(gòu)件36與第一機(jī)械裝置本體32連接。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)30包括外圍外部構(gòu)件38， 該外圍外部構(gòu)件38密封內(nèi)部芯構(gòu)件36，該外圍外部構(gòu)件38與第二機(jī)械裝置本體34連接。 該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)30包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性彈 簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部構(gòu)件38之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其 中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外圍外部構(gòu)件38和內(nèi)部芯構(gòu)件36之間以及第一機(jī) 械裝置本體32與第二機(jī)械裝置本體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。該機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括由電磁解鎖 構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)，使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與 內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供第一機(jī) 械裝置本體32與第二機(jī)械裝置本體34之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)30包 括線圈42、至少第一永磁體50、主間隙g和次級(jí)間隙g’在實(shí)施例中，本發(fā)明包括諸如機(jī)器70、72、74的機(jī)器。該機(jī)器包括第一機(jī)器本體32 和第二機(jī)器本體34 ；內(nèi)部芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36與第一機(jī)器本體32連接；以及外圍外 部構(gòu)件38，該外圍外部構(gòu)件38密封該內(nèi)部芯構(gòu)件36并與第二機(jī)器本體34連接。該機(jī)器包 括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于 內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部構(gòu)件38之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件40抑制外圍外部構(gòu)件38和內(nèi)部芯構(gòu)件36之間以及第一機(jī)器本體32與第二機(jī)器本 體34之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)使得彈 性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，以及提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件 36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)并提供第一機(jī)器本體32與第二機(jī)器本體34之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，電磁 解鎖構(gòu)件38’包括線圈42、多個(gè)永磁體50、主間隙g和次級(jí)間隙g’。優(yōu)選地，機(jī)器包括轉(zhuǎn) 動(dòng)電動(dòng)機(jī)72，并且其中由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合。優(yōu)選地，機(jī)器包括電動(dòng)機(jī)72，其中當(dāng)提供電 能時(shí)由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36 脫開(kāi)，并提供轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)不為電動(dòng)機(jī)72提供電能時(shí)彈性彈簧制動(dòng)器鎖定 構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器30，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和 重量(W)。電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36具有外彎曲表面37，其具 有優(yōu)選地為結(jié)合的彈性摩擦材料的摩擦材料。該電磁制動(dòng)器包括外部構(gòu)件38，該外部構(gòu)件 38圍繞并容納該內(nèi)部芯構(gòu)件36。該電磁制動(dòng)器30包括圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該 彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37和外部構(gòu)件38之間，該彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37接合，以使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外部構(gòu) 件3 8與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的動(dòng)力解鎖電磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛 磁通線)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件38 與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面37連接，以向具有大于50Nm/kg的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)的制動(dòng)器30提供范圍從0. 1到 IOOONm的靜轉(zhuǎn)矩額定值T。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器30提供無(wú) 動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度。圖19是T/W(Nm/Kg)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示，其中根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的通過(guò)大藍(lán)色圓點(diǎn)表示的模擬數(shù)據(jù)點(diǎn)(LORD ML)提供大于50Nm/kg的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/ W)，并且示出了其與所示出的本領(lǐng)域制動(dòng)器(Stearns 310為小藍(lán)色菱形；Stearns 311為 小紫色方形；KEB Combistop M為小藍(lán)色χ形；Ogura彈簧為具有垂直中心線的小紫色χ形； Ogura PM為小黃色三角形；Inertial Dynamics FB為小棕色圓點(diǎn)；Warner PB為小藍(lán)色+ 形)的商業(yè)可用狀態(tài)之間的差別。圖19將本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)與商業(yè)可 用制動(dòng)器中競(jìng)爭(zhēng)的制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)通過(guò)模擬方式進(jìn)行比較，并且清晰地示出 在靜轉(zhuǎn)矩額定值范圍為0. 1到IOOONm時(shí)制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)大于50Nm/kg。優(yōu)選 地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制 制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，以 提供范圍從0. 1到IOOONm的靜轉(zhuǎn)矩額定值T，其中制動(dòng)器30具有大于75Nm/kg (優(yōu)選地，大 于91Nm/kg，優(yōu)選地，至少100Nm/kg)的轉(zhuǎn)矩/重量比(T/W)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器30，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和 體積(V)。該電磁制動(dòng)器30包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36具有外彎曲表面37， 其具有優(yōu)選地為結(jié)合的彈性摩擦材料的摩擦材料；外部構(gòu)件38，該外部構(gòu)件48圍繞該內(nèi)部 芯構(gòu)件36 ；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎 曲表面37和外部構(gòu)件38之間。該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37接 合，從而使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)， 其中施加的動(dòng)力磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件 外彎曲表面37脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37連接，其中靜轉(zhuǎn)矩額定值T的范圍從0. 1到IOOONm以及制動(dòng)器體積V很小，使得制動(dòng)器具有大于20Nm/cc的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)。優(yōu)選 地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制 制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。圖 20是T/V(Nm/cc)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示，其中根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)大藍(lán)色 圓點(diǎn)表示的模擬數(shù)據(jù)點(diǎn)(LORD ML)提供大于20Nm/cc的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)，并且示出了 其與所示出的本領(lǐng)域制動(dòng)器(Stearns 310為小藍(lán)色菱形；Stearns 311為小紫色方形；KEB Combistop M為小藍(lán)色χ形；Ogura彈簧為具有垂直中心線的小紫色χ形；Ogura PM為小黃 色三角形；Inertial Dynamics FB為小棕色圓點(diǎn)；Warner PB為小藍(lán)色+形)的商業(yè)可用 狀態(tài)之間的差別。圖20將本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)與商業(yè)可用制動(dòng)器中競(jìng)爭(zhēng) 的制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)通過(guò)模擬方式進(jìn)行比較，并且清晰地示出在靜轉(zhuǎn)矩額定值 范圍從0. 1到IOOONm時(shí)制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)大于20Nm/kg。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器 鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩 額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，以提供范圍從0. 1 到IOOONm的靜轉(zhuǎn)矩額定值T，其中制動(dòng)器30具有大于25Nm/cc (優(yōu)選地，大于31Nm/cc，優(yōu) 選地，至少57Nm/cc)的轉(zhuǎn)矩/體積比(T/V)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器30，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(J)。電磁制動(dòng)器30包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面37 ； 外部構(gòu)件38，該外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件36 ；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37和外部構(gòu)件38之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu) 件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37連接，從而使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外部構(gòu)件38 與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線) 使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯 構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37連 接，并且靜轉(zhuǎn)矩額定值T的范圍從0. 1到IOOONm以及該制動(dòng)器具有大于1. 5X 106S_2的轉(zhuǎn) 矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)。優(yōu)選地，內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37具有優(yōu)選地為結(jié)合的彈性摩擦 材料的摩擦材料。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器 30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決 于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。圖21是T/J(106S_2)相對(duì)于靜轉(zhuǎn)矩額定值(Nm)的圖示，其中根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例的通過(guò)大藍(lán)色圓點(diǎn)表示的模擬數(shù)據(jù)點(diǎn)(LORD ML)提供大于1. 5X106S_2的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量比，并且示出了其與所示出的本領(lǐng)域制動(dòng)器(Stearns 310為小藍(lán)色菱形；Stearns 311為小紫色方形；KEB Combistop M為小藍(lán)色χ形；Ogura彈簧為具有垂直中心線的小紫 色χ形；Inertial Dynamics FB為小棕色圓點(diǎn)；Warner PB為小藍(lán)色+形)的商業(yè)可用狀 態(tài)之間的差別。圖21將本發(fā)明實(shí)施例的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)與商業(yè)可用制動(dòng)器的中 競(jìng)爭(zhēng)的制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)通過(guò)模擬方式進(jìn)行比較，并且清晰地示出在靜轉(zhuǎn) 矩額定值范圍從0. 1到IOOONm時(shí)制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)大于1. 5X 106S_2。優(yōu) 選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器30提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度， 以提供范圍從0. 1到IOONm的靜轉(zhuǎn)矩額定值T，其中制動(dòng)器30具有大于3X 106S_2的轉(zhuǎn)矩/ 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比(T/J)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電磁制動(dòng)器30，該制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值和直徑 OD ；內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面37 ；外部構(gòu)件38，該外部構(gòu)件38圍 繞該內(nèi)部芯構(gòu)件36 ；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯 構(gòu)件外彎曲表面37和外部構(gòu)件38之間，該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面37連接，從而使該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外部構(gòu)件38與內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件36之間 的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)使彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40 與內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面37脫開(kāi)，并允許外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng) 器直徑OD不大于大 約11厘米(大約4英寸)，其中該彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu) 件外彎曲表面37接合以提供至少2Nm的靜轉(zhuǎn)矩額定值。制動(dòng)器直徑OD優(yōu)選地為制動(dòng)器外 部構(gòu)件38和容納制動(dòng)器電磁和摩擦制動(dòng)界面組件的殼體的直徑，其中制動(dòng)器直徑OD不包 括超過(guò)制動(dòng)器外部構(gòu)件38和制動(dòng)器殼體的任何徑向向外延伸的裝配凸緣(例如，設(shè)置裝配 螺栓孔)。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器提供無(wú) 動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)矩抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器直徑不大于5厘米(大約2英寸)。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40 具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器提供大約2. 7Nm(21b-ft)抑制轉(zhuǎn)矩的無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)制 動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且 制動(dòng)器直徑不大于大約25. 4mm (1英寸)。優(yōu)選地，彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40具有彈簧制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器提供大約3. 5Nm(2. 61b-ft)抑制轉(zhuǎn)矩的無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額 定值，該無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，并且制動(dòng)器直徑不 大于38. lmm(1.5英寸)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括機(jī)器，該機(jī)器包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72，第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本 體32和第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體34 ；內(nèi)部芯構(gòu)件36，該內(nèi)部芯構(gòu)件36與第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體 32連接；以及外圍外部構(gòu)件38，該外圍外部構(gòu)件38密封該內(nèi)部芯構(gòu)件36并與第二機(jī)器電 動(dòng)機(jī)本體34連接；具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖 定構(gòu)件40位于內(nèi)部芯構(gòu)件36和外圍外部構(gòu)件38之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合，其中該彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40抑制外圍外部構(gòu)件38和內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu) 件38’施加的電磁場(chǎng)(具有箭頭的EMF虛磁通線)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi) 部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，以及提供外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供第一機(jī) 器電動(dòng)機(jī)本體32與第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體34之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件 40抑制外圍外部構(gòu)件38與內(nèi)部芯構(gòu)件36之間的轉(zhuǎn)動(dòng)并提供大于10001b-ft的靜轉(zhuǎn)矩額定 值來(lái)抑制第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體32與第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體34之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，本 發(fā)明為裝配有制動(dòng)器30的電動(dòng)機(jī)，該制動(dòng)器提供大于10001b-ft，優(yōu)選為大于11001b-ft， 更優(yōu)選為大于12001b-ft，進(jìn)一步優(yōu)選為大于15001b-ft的轉(zhuǎn)矩極限。優(yōu)選地，機(jī)器電磁解 鎖構(gòu)件38’包括線圈42。優(yōu)選地，機(jī)器電磁解鎖構(gòu)件38’不需要永磁體50。優(yōu)選地，機(jī)器 包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72，其中由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件 40與內(nèi)部芯構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)彈 性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合。優(yōu)選地，機(jī)器包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)72，其中當(dāng) 施加電能時(shí)由電磁解鎖構(gòu)件38’施加的電磁場(chǎng)使得彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯 構(gòu)件36脫開(kāi)，并提供電動(dòng)機(jī)72的運(yùn)動(dòng)，以及當(dāng)不為電動(dòng)機(jī)72提供電能時(shí)彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件40與內(nèi)部芯構(gòu)件36接合。如圖17所示，電動(dòng)機(jī)裝配制動(dòng)器30優(yōu)選地與具有內(nèi) 部芯構(gòu)件36的電動(dòng)機(jī)72的轉(zhuǎn)動(dòng)軸第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體32相連接，以及將電動(dòng)機(jī)72的相 對(duì)靜止的第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體34(例如，電動(dòng)機(jī)殼體)連接到外圍外部構(gòu)件38，以提供整體 的電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器機(jī)器，優(yōu)選地當(dāng)電動(dòng)機(jī)不工作時(shí)制動(dòng)器將電動(dòng)機(jī)鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?，?及優(yōu)選地當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作并且軸被命令相對(duì)于電動(dòng)機(jī)殼體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)制動(dòng)器僅接收動(dòng)力。這種裝 配電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)器優(yōu)選地被設(shè)置在機(jī)械裝置74的機(jī)械臂關(guān)節(jié)處，優(yōu)選地轉(zhuǎn)動(dòng)軸第一機(jī)器 電動(dòng)機(jī)本體32與關(guān)節(jié)的第一機(jī)械裝置本體臂側(cè)相連接，以及關(guān)節(jié)的相對(duì)第二機(jī)械裝置本 體側(cè)與外圍外部構(gòu)件電動(dòng)機(jī)殼體 38相連接。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種更改和改變，而不背離本發(fā)明 的精神和范圍。因此，這意味著本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同替換的范圍內(nèi)的本 發(fā)明的更改或改變。這意味著在權(quán)利要求中不同的術(shù)語(yǔ)或措辭的范圍可以通過(guò)相同或不同 的結(jié)構(gòu)或步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種用于控制第一本體和第二本體之間轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)，所述制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一本體相連接；外圍外部電磁解鎖構(gòu)件，所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件封閉所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件與所述第二本體相連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件之間，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件施加的吸引電磁場(chǎng)使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，所述制動(dòng)系統(tǒng)提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，所述 無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于所述制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件包括電磁線圈，所述 制動(dòng)系統(tǒng)包括電流源，所述電流源為所述電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流， 以生成所述吸引電磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中所述制動(dòng)系統(tǒng)電流源向所述電磁線圈提供反 向電流，所述反向電流具有相反的電流方向，其中所述電磁線圈生成排斥電磁場(chǎng)以使所述 彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件再次接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包含金屬帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有磁記憶。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制動(dòng)系統(tǒng)，所述外圍外部電磁解鎖構(gòu)件包括電磁線圈軛構(gòu) 件，所述電磁線圈軛構(gòu)件包含具有磁滯的金屬。
8.—種電磁制動(dòng)器，所述制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲圓形芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件圍繞所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源；彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和所 述外部構(gòu)件之間，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，所述彈性 制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由所述外部構(gòu) 件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫 開(kāi)，并允許所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，其中，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有彈簧制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 剛度，并且所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于所 述制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，其中，所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈，所述 制動(dòng)器包括電流源，所述電流源為所述電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流，以 生成所述吸引電磁場(chǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制動(dòng)器，其中所述制動(dòng)器電流源向所述電磁線圈提供反向 電流，所述反向電流具有相反的電流方向，其中所述電磁線圈生成排斥電磁場(chǎng)以使所述彈 性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件再次接合。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包含金屬帶。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有磁記憶。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制動(dòng)器，所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈軛構(gòu)件，所 述電磁線圈軛構(gòu)件包含具有磁滯的金屬。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包括用于抵制所述彈性 制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述外部構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)矩的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包括至少第一電磁線圈 和至少第一永磁體。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)器，其中，所述制動(dòng)器在所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所 述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面相接合并抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)具有起步轉(zhuǎn)矩。
18.—種制造電磁制動(dòng)器的方法，所述方法包括提供內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；提供外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源；提供彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件；將所述彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件和所述外部構(gòu)件設(shè)置在所述內(nèi)部芯構(gòu)件周?chē)?，其中所?彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面和所述外部構(gòu)件之間，所述彈性制 動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合并且所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述 外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中由所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加的吸引磁 場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許所述外部構(gòu)件與 所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，提供所述彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件包括具有彈 簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件，所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力，所 述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于所述制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，提供所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括提供電磁線 圈和電流源，所述電流源為所述電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流，以生成所 述吸引電磁場(chǎng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述制動(dòng)器電流源向所述電磁線圈提供反向電 流，所述反向電流具有相反的電流方向，其中所述電磁線圈生成排斥電磁場(chǎng)以使所述彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件再次接合。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包含金屬帶。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有磁記憶。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈軛構(gòu)件，所述 電磁線圈軛構(gòu)件包含具有磁滯的金屬。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包括至少第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固 構(gòu)件。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，所述外部構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括至少第一電磁線圈和至 少第一永磁體。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述制動(dòng)器在所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面相接合并抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)具有起步轉(zhuǎn)矩。
28.一種用于控制第一本體和第二本體之間的運(yùn)動(dòng)的方法，所述方法包括提供第一本體連接構(gòu)件；提供第二本體連接構(gòu)件，所述第二本體連接構(gòu)件包括電磁場(chǎng)源；提供具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度的彈性制動(dòng)器鎖定彈簧帶構(gòu)件；將所述彈性制動(dòng)器鎖定帶構(gòu)件設(shè)置在所述第一本體連接構(gòu)件和所述第二本體連接構(gòu) 件之間，其中所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述第一本體連接構(gòu)件接合，并且所述彈性制動(dòng) 器鎖定構(gòu)件利用無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力來(lái)抑制所述第二本體連接構(gòu)件與所述第一本體連 接構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力取決于所述彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度；通過(guò)所述第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源施加用于使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述第 一本體連接構(gòu)件脫開(kāi)的吸引磁場(chǎng)，并允許在所述第二本體連接構(gòu)件與所述第一本體連接構(gòu) 件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，提供所述第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括提 供電磁線圈和電流源，所述電流源為所述電磁線圈提供具有電流電平和電流方向的電流， 以生成所述吸引電磁場(chǎng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述制動(dòng)器電流源向所述電磁線圈提供反向電 流，所述反向電流具有相反的電流方向，其中所述電磁線圈生成排斥電磁場(chǎng)以使所述彈性 彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與第一本體連接構(gòu)件再次接合。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包含金屬帶。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有磁記憶。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，所述第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括電磁線圈軛構(gòu) 件，所述電磁線圈軛構(gòu)件包含具有磁滯的金屬。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包括至少第一抗轉(zhuǎn)動(dòng)錨固 構(gòu)件。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，所述第二本體連接構(gòu)件電磁場(chǎng)源包括至少第一電磁 線圈和至少第一永磁體。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述制動(dòng)器在所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所 述第一本體連接構(gòu)件表面相接合并抑制所述第二本體連接構(gòu)件與所述第一本體連接構(gòu)件 之間的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有起步轉(zhuǎn)矩。
37.一種用于控制第一本體與第二本體之間轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)，所述制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一本體連接；外圍外部構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件密封所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件與所述第 二本體連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所 述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部構(gòu)件之間并且所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之 間的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述電磁解鎖構(gòu)件為外圍外部電磁解鎖 構(gòu)件。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述電磁解鎖構(gòu)件為內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件包括外側(cè)線圈 以及至少第一內(nèi)側(cè)永磁體。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件包括內(nèi)側(cè)線圈 以及至少外側(cè)永磁體。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)部芯電磁解鎖構(gòu)件包括線圈以及 多個(gè)永磁體。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述電磁解鎖構(gòu)件包括電磁線圈和多個(gè) 永磁體，并且所述制動(dòng)系統(tǒng)包括電流源，所述電流源為所述電磁線圈提供具有電流電平和 電流方向的電流，以生成所述吸引電磁場(chǎng)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述制動(dòng)系統(tǒng)電流源為所述電磁線圈提 供第二脈沖啟動(dòng)電流脈沖，所述第二脈沖啟動(dòng)電流脈沖使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與 所述內(nèi)部芯構(gòu)件重新接合。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件包含金屬市ο
46.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中所述電磁解鎖構(gòu)件包括線圈、多個(gè)永磁體、 主間隙和次級(jí)間隙。
47.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，包括電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)包括所述第一本體和 所述第二本體，其中，所述電磁解鎖構(gòu)件使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu) 件脫開(kāi)，并在向所述電動(dòng)機(jī)提供能量時(shí)提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，包括車(chē)輛，所述車(chē)輛包括所述第一本體和所述 第二本體，其中所述電磁解鎖構(gòu)件使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫 開(kāi)，并提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以提供在所述第一本體和所述 第二本體之間的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)。
49.根據(jù)權(quán)利要求37所述的制動(dòng)系統(tǒng)，包括機(jī)械裝置，其中所述機(jī)械裝置包括所述第 一本體和所述第二本體，其中所述電磁解鎖構(gòu)件使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi) 部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)以提供在所述第一 本體和所述第二本體之間的機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)。
50.一種用于控制第一車(chē)體與第二車(chē)體之間轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)，所述車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng) 包括內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一車(chē)體連接；外圍外部構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件密封所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件與所述第 二車(chē)體連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所 述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部構(gòu)件之間并且所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之 間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi) 部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供所述第一 車(chē)體與所述第二車(chē)體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)包括線圈、多個(gè)永磁 體、主間隙和次級(jí)間隙。
52.一種用于控制第一機(jī)械裝置本體與第二機(jī)械裝置本體之間的轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械裝置制動(dòng) 系統(tǒng)，所述機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括內(nèi)部芯構(gòu)件，所述部芯構(gòu)件與所述第一機(jī)械裝置本體連接；外圍外部構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件密封所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件與所述第 二機(jī)械裝置本體連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所 述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部構(gòu)件之間并且所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之 間的轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供所述第一機(jī)械 裝置本體與所述第二機(jī)械裝置本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的機(jī)械臂系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械裝置制動(dòng)系統(tǒng)包括線圈、多個(gè) 永磁體、主間隙和次級(jí)間隙。
54.一種機(jī)器，所述機(jī)器包括第一機(jī)器本體和第二機(jī)器本體，內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯 構(gòu)件與所述第一機(jī)器本體連接，外圍外部構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件密封所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件與所述第 二機(jī)器本體連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所 述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部構(gòu)件之間并且所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之 間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi) 部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供所述第 一機(jī)器本體與所述第二機(jī)器本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的機(jī)器，其中，所述機(jī)器電磁解鎖構(gòu)件包括線圈、多個(gè)永磁 體、主間隙和次級(jí)間隙。
56.根據(jù)權(quán)利要求54所述的機(jī)器，包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其中，通過(guò)所述電磁解鎖構(gòu)件施加 的所述電磁場(chǎng)使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及提供所述轉(zhuǎn)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部 芯構(gòu)件接合。
57.根據(jù)權(quán)利要求54所述的機(jī)器，包括電動(dòng)機(jī)，其中，通過(guò)所述電磁解鎖構(gòu)件施加的所 述電磁場(chǎng)使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及當(dāng)提供能量時(shí)提供 所述電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)不為所述電動(dòng)機(jī)提供能量時(shí)所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所 述內(nèi)部芯構(gòu)件接合。
58.一種電磁制動(dòng)器，所述制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值(T)和重量(W)，所述制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件圍繞所述內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面和所述外部構(gòu)件之間，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，使 所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加 的動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許所 述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部 芯構(gòu)件外彎曲表面連接，并且所述靜轉(zhuǎn)矩額定值的范圍從0. 1到IOOONm以及所述制動(dòng)器具 有大于50Nm/kg的轉(zhuǎn)矩/重量比。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的制動(dòng)器，其中，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有彈簧制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度，以及所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于所述彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。
60.一種電磁制動(dòng)器，所述制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值和體積，所述電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件圍繞該內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面和所述外部構(gòu)件之間，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，所 述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的 動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許所述 外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件外彎曲表面連接，以及所述靜轉(zhuǎn)矩額定值的范圍從0. 1到IOOONm以及所述制動(dòng)器具有 大于20Nm/cc的轉(zhuǎn)矩/體積比。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的制動(dòng)器，其中，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有彈簧制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度，以及所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于所述制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。
62.一種電磁制動(dòng)器，所述制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所述電磁制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件圍繞所述內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面和所述外部構(gòu)件之間，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，所 述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的 動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許所述 外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件外彎曲表面連接，并且所述靜轉(zhuǎn)矩額定值的范圍從0. 1到IOOONm以及所述制動(dòng)器具有 大于1. 5X IO6S-2的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的制動(dòng)器，其中，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有彈簧制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度，以及所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于所述制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度。
64.一種電磁制動(dòng)器，所述制動(dòng)器具有靜轉(zhuǎn)矩額定值和直徑0D，所述制動(dòng)器包括內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件具有外彎曲表面；外部構(gòu)件，所述外部構(gòu)件圍繞所述內(nèi)部芯構(gòu)件；圍繞的彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表 面和所述外部構(gòu)件之間，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面接合，所 述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外部構(gòu)件與所述內(nèi)部彎曲芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，其中施加的 動(dòng)力解鎖磁場(chǎng)使所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件外彎曲表面脫開(kāi)，并允許所述 外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及其中所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯 構(gòu)件接合，所述制動(dòng)器直徑不大于大約11厘米(大約4英寸)，靜轉(zhuǎn)矩額定值為至少2Nm。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的制動(dòng)器，其中，所述彈性制動(dòng)器鎖定構(gòu)件具有彈簧制動(dòng)器 轉(zhuǎn)矩剛度，以及所述制動(dòng)器提供無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值，所述無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)抑 制制動(dòng)力靜轉(zhuǎn)矩額定值取決于所述制動(dòng)器轉(zhuǎn)矩剛度以及所述制動(dòng)器直徑不大于5厘米(大 約2英寸)。
66.一種機(jī)器，所述機(jī)器包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體和第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本 體，內(nèi)部芯構(gòu)件，所述內(nèi)部芯構(gòu)件與所述第一機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體連接，外圍外部構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件密封所述內(nèi)部芯構(gòu)件，所述外圍外部構(gòu)件與所述第 二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體連接；彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件，具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件位于所 述內(nèi)部芯構(gòu)件和所述外圍外部構(gòu)件之間，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件 接合，其中所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制所述外圍外部構(gòu)件和所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的 轉(zhuǎn)動(dòng)，由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使得所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件 脫開(kāi)，以及提供所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供所述第一機(jī)器電 動(dòng)機(jī)本體與所述第二機(jī)器電動(dòng)機(jī)本體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制 所述外圍外部構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)并提供大于10001b-ft的靜轉(zhuǎn)矩額定值。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的機(jī)器，其中，所述機(jī)器電磁解鎖構(gòu)件包括線圈。
68.根據(jù)權(quán)利要求66所述的機(jī)器，包括轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其中通過(guò)所述電磁解鎖構(gòu)件施加 的所述電磁場(chǎng)使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供所述轉(zhuǎn)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件接合所述內(nèi)部 芯構(gòu)件。
69.根據(jù)權(quán)利要求66所述的機(jī)器，包括電動(dòng)機(jī)，其中，通過(guò)所述電磁解鎖構(gòu)件施加的所 述電磁場(chǎng)使所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所述內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，以及當(dāng)提供能量時(shí)提供 所述電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)，以及當(dāng)不為所述電動(dòng)機(jī)提供能量時(shí)所述彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與所 述內(nèi)部芯構(gòu)件接合。
全文摘要
提供了一種用于控制第一機(jī)器本體(32)和第二機(jī)器本體(34)之間的運(yùn)動(dòng)的電磁制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)器。該電磁制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)器包括內(nèi)部芯構(gòu)件(36)，該內(nèi)部芯構(gòu)件與該第一本體(32)相連。該電磁制動(dòng)器包括外圍外部構(gòu)件(38)，該外圍外部構(gòu)件封閉該內(nèi)部芯構(gòu)件并與該第二本體相連。該電磁制動(dòng)器包括具有制動(dòng)轉(zhuǎn)矩剛度的彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件(40)，該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件(40)位于內(nèi)部芯構(gòu)件(36)和外圍外部構(gòu)件(38)之間并與內(nèi)部芯構(gòu)件(36)接合，其中該彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件抑制外圍外部構(gòu)件和內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且由電磁解鎖構(gòu)件施加的電磁場(chǎng)使彈性彈簧制動(dòng)器鎖定構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件脫開(kāi)，并提供外圍外部構(gòu)件與內(nèi)部芯構(gòu)件之間的轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16D49/08GK101970897SQ200980108911
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
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