CN113242940A - 轴承组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轴承组件(10)，该轴承组件(10)包括沿着共同的纵轴(14)相对于彼此可旋转地连接的至少一个第一轴承元件(12)和第二轴承元件(14)。轴承组件(10)包括制动装置(18)，其通过由制动装置(18)产生的摩擦力抑制两个轴承元件(12)相对于彼此的旋转，其中制动装置(18)具有至少一个摩擦元件(20)和至少一个夹紧装置(22)，通过该夹紧装置(22)摩擦元件(20)永久地抵靠两个轴承元件(12)中的一个夹紧。轴承组件也包括可以在打开状态和闭合状态之间移动的联结装置(30)。在闭合状态下，制动装置(18)被接合，从而当两个轴承元件(12)相对于彼此旋转时，由制动装置(18)产生的摩擦力抑制该旋转，并且在打开状态下，制动装置(18)被脱开。

Description

轴承组件
技术领域
本发明涉及轴承组件，特别是包括制动装置的轴承组件。
背景技术
在已知的电磁致动轴承组件中，具有附接的摩擦垫的锚定板通过预紧的压力弹簧被压向相对面，例如压力板，以便抑制各个轴承元件彼此之间的移动。锚定板以可旋转固定的方式联结至第一壳体零件，其可以被表示为定子。压力板以可旋转固定的方式联结至第二壳体零件，其可以被表示为转子。在此，摩擦垫可以附接到锚定板以及压力板二者。
在制动状态下，压力弹簧的压力所产生的摩擦产生制动扭矩。例如，制动扭矩抑制了承载臂系统的任何无意移动，该承载臂系统通过轴承单元以可移动的方式至少分别保持一个旋转自由度。在轴承单元的电磁运行——其也可以表示为激活——期间，电流被施加到强电磁体，该强电磁体，例如，以固定方式连接到定子。所产生的磁场抵抗弹簧的压力并吸引锚定板。从而结束了对摩擦垫的挤压，然后可以使用很小的力使定子和转子相对于彼此旋转。这种运行原理的独特特征在于，引起制动扭矩的压力对应于电磁体为释放该制动而必须产生的力。因而，在较高的制动扭矩下，必须以相应强的方式确定电磁体的尺寸，并且电磁体的线圈内的电流足够大。另外，电磁体与锚定板之间的间隙对在较高的制动扭矩下工作至关重要，因为当与磁体的距离增加时，磁力会极大地减小。这导致对制造精度和安装工作的较高要求，特别是保持间隙较小。例如，为了限定间隙，提供制造复杂的在压力板和壳体之间具有较小斜度的细螺纹。在此，压力板在细螺纹处的位置通过粘合剂固定，这导致了维护非常困难。
用于设定或制动轴承单元的进一步已知的设计方案是使用弹性压力软管，该弹性压力软管通过施加气动内部压力而膨胀。所述膨胀导致在转子和定子上的压力，并在活动表面处产生抑制旋转移动的摩擦力。例如，压力软管也可以承担弹簧和电磁体的功能。该方案的不利之处在于，在通过轴承单元支撑的承载臂系统的移动期间，当制动未释放时，在压力软管——其也被表示为气动软管——的相对移动的活动表面上会发生磨料磨损。所述磨料磨损可能导致压力软管——其也表示为制动软管——的泄漏。因而，轴承单元的耐久性可能较短，和/或各自的维护周期可能较短。通过其附接在其上的弹性软管的各个褶皱位置(crimp location)上的裂纹，类似的影响也可能发生。有缺陷的制动软管的维护是一项复杂的维修工作。
用于设定或制动轴承单元的第三种已知的设计方案是摩擦制动单元，该摩擦制动单元是不可释放的。在此，在转子和定子之间产生永久的制动扭矩，该制动扭矩不可能被操作者释放。通常，将制动扭矩选择得足够高，因而由轴承单元支撑的承载臂系统的移动仍然是可能的，但是以相当可靠的方式抑制了不必要的移动。在一些实施方式中，所述制动扭矩是不可调节的，根据摩擦表面的持续磨损而改变，然后变得不再可校正。
上述轴承单元的特征均在于零件和组件的多种变体。这也促成了所述轴承单元的维护昂贵且复杂的事实。
例如，在DE102007013164A1和DE102012202366A1中描述了可以由电磁体运行的轴承单元。
从US2016/223031A1中已知一种联结装置。在此，夹紧装置由相对于彼此弹簧预紧的两个制动表面形成。没有描述壳体。至多，承载臂构成制动装置布置在其中的壳体的一部分。显示了在轴向方向上对准的齿轮。
US4606444描述了可由弹簧致动的联结器。在此，夹紧装置由相对于彼此弹簧预紧的两个制动面形成，并且描述了壳体内的布置。显示了在轴向方向上对准的齿轮。
DE102016124126A1描述了一种齿轮布置，其包括过载联结器和可由电动机驱动的传动系。在此，夹紧装置由相对比于彼此弹簧预紧的两个制动表面形成。未显示或描述壳体。
US2017/0009804A1描述了一种摩擦套筒，其配置不允许联结器。
发明内容
本发明的目的为提供一种至少部分地克服了上述缺点的轴承组件。
根据本发明，所述目的是通过包括独立专利权利要求的特征的轴承组件来解决的。在各自从属权利要求中描述了本发明的有利配置。
本发明涉及一种轴承组件。轴承组件可以包括沿着共同的纵轴相对于彼此可旋转地联结的至少一个第一轴承元件和一个第二轴承元件。此外，轴承组件可以包括制动装置，其通过由制动装置产生的摩擦力抑制两个轴承元件相对于彼此的旋转，其中制动装置具有至少一个摩擦元件和至少一个夹紧装置，通过该至少一个夹紧装置摩擦元件可以永久地抵靠两个轴承元件中的一个夹紧。另外，轴承组件可以包括在打开状态和闭合状态之间可调节的联结装置。在此，联结装置也可以表示为离合器。在闭合状态下，制动装置可以被接合，特别是在两个轴承元件之间的力路径中接合，由此在两个轴承元件相对于彼此旋转期间，所述旋转被借助于制动装置产生的摩擦力抑制。在打开状态下，制动装置可以脱开，由此两个轴承元件相对于彼此可旋转，而不被制动装置抑制。
轴承组件也可以表示为轴承单元，其包括可变换的(shiftable)摩擦制动单元。轴承组件还可以配置为重型轴承单元。特别地，轴承组件可以专用于医疗装置，特别是作为用于支撑臂系统的轴承，例如，作为医疗室(例如，手术室)中的医疗装置的支撑臂。通过轴承组件，例如，至少一个支撑臂可以联结至该室的天花板和/或用于保持医疗装置的设备。轴承组件还可以用于医疗装置。
在轴承组件中，因而，通过制动装置永久地提供了用于抑制两个轴承元件相对于彼此的移动的摩擦力和/或在相对移动期间引起摩擦力产生的预紧力。例如，制动装置包括永久地搁置在彼此上并抵靠彼此挤压的两个摩擦表面，其在两个轴承元件相对于彼此的移动期间也相对于彼此移动，从而抵靠彼此摩擦。这样，产生了抑制运动的摩擦力。然而，由于联结装置，可以释放两个摩擦表面中的一个与轴承元件中的一个的共同移动，从而在两个轴承元件相对于彼此移动的情况下，两个摩擦表面不会抵靠彼此摩擦。因此，制动装置与两个轴承元件之间的力流脱开，并且需要显著减小的力来使两个轴承元件相对于彼此移动。在所述状态下，仅必须克服轴承组件的通常的摩擦力，例如，该摩擦力是通过滚珠轴承的各自滚珠的滚动而产生的，例如，通过该滚珠轴承元件彼此联结。因而制动装置可以与两个轴承元件之间的力流脱开。这也可以表示为制动装置与两个轴承元件的链接。相应地，联结装置也可以表示为链接装置。
在此，轴承组件作为一个整体提供了许多优点，这是由于提供了预紧力，其单独用于产生抑制轴承元件相对于彼此的相对移动的摩擦力，并且由于可以单独进行的可能的接合和脱开——其也可以表示为制动装置的激活和停用。释放制动作用所需的操作力和抑制旋转的摩擦力与可能产生或期望的摩擦力无关。因而，联结装置可以是，例如，特别小、重量轻并且成本有效的，但是同时可靠地提供较高的摩擦力。在此，可靠的接合和脱开是进一步可能的。可能产生的摩擦力不受接合和脱开制动装置的技术能力的限制。例如，可能产生的摩擦力不再与电磁体和锚定板之间的电磁场的强度成比例。另外，强度不再与所使用的材料的磁导率、电磁体与定子之间的耦合强度和/或电磁体与可移动从而用于接合和脱开圆盘的板之间的间隙成比例。这样，制动装置可以包括简单的配置，并且仍然提供较高的制动力。例如，制动装置可以包括摩擦表面——特别是没有任何具体要求的摩擦表面，其通过弹簧抵靠轴承元件中的一个永久地预紧，其也可以表示为挤压。
另外，由于不再需要制造制造起来很复杂的精确间隙以确保生产线的均匀制动扭矩，制动装置以及因而轴承组件可以是特别成本有效的。另外，可以省略用于创建这种间隙的细螺纹。此外，与抑制两个轴承元件相对于彼此移动期间的摩擦力相对应的所产生的制动力，也可在轴承组件的最终组装期间或者在客户现场(例如，在医院中)调节。这样，对于接合的制动装置，操作者可以始终认识到或要求相同的操作力。
进一步地，可以提供不同种类的制动装置的激活或制动装置的接合，而不必广泛地改变制动装置本身的设计。因而，在上述轴承组件中，特别是在轴承组件的配置方面，没有通过例如电磁体的共同零件来提供和/或影响联结特征和用于产生抑制摩擦力的预紧力的提供。另外，轴承组件的磨损可能特别低。例如，在气动软管用于调节联结的情况下，它不必须接触具有制动装置的摩擦表面的零件和/或可以相对于彼此移动的其他零件。相应地，气动软管不与相对于其移动的零件接触，该零件可能磨损软管和/或以其他方式损坏它。
与没有任何抑制的轴承组件相比，在两个轴承元件相对于彼此移动期间，抑制两个轴承元件彼此之间的相对移动可能需要增加的力。轴承组件也可以被抑制到使得其在通常的操作力下至少完全固定的程度。在这种情况下，摩擦力可能相应地较高，以至于操作者不再能够克服该摩擦力。优选地，确定抑制摩擦力的大小使得两个轴承元件仍然可以通过使用者的通常力相对于彼此移动，然而抑制或至少显著减少了不期望的移动，例如，对承载臂的非预期反弹。
因而，例如，可以产生摩擦力，使得制动装置的夹紧装置的夹紧元件与两个轴承元件中的一个一起运动和/或使得通过夹紧元件预紧的摩擦元件与两个轴承元件中的另一个一起运动。夹紧元件尤其可以是这样的夹紧元件：通过其配置为制动环的摩擦元件被径向地在外部包围，并且被挤压在轴承元件的外部，由此在摩擦元件或制动环与轴承元件之间形成摩擦力流。
可以例如是夹紧套环的夹紧元件可以在圆周方向上至少部分地容纳在摩擦元件处的凹处中。这样，夹紧元件也可以轴向固定摩擦元件。而且，摩擦元件可以在圆周方向上至少部分地接收在轴承元件中的一个处的凹处中。摩擦元件和/或夹紧元件也可以被轴向固定。因而，可以以可靠的方式抑制所述零件沿着纵轴的移动。由此，尤其可以省略形成为细螺纹的轴向固定和/或粘合剂。这样，轴承组件可以特别是成本有效的，并且也特别容易维护。特别地，轴承组件可以被无缝拆卸以便维护和/或更换单个零件。
摩擦元件可以在联结装置的闭合状态下以可旋转固定的方式联结到两个轴承元件中的一个，并且可以在联结装置的打开状态下可旋转地与其脱开。例如，各自的轴承元件可以形成为通过摩擦轴承或滚珠轴承可移动地彼此联结的轴承组件的壳体零件。各自的轴承元件也可以是轴承零件本身，例如，滚珠轴承或摩擦轴承的各自环。例如，轴承元件中的一个可以形成为定子。例如，定子可以被安装到手术室的手术台、墙壁和/或天花板。两个轴承元件中的另一个可以分别形成为转子，并且可以相对于另一个轴承元件可旋转地固定于其。
整个轴承组件可以被树脂罩封闭。树脂罩可保护轴承组件免受污染和/或保护各自使用者免于夹在轴承组件的各自可移动零件之间。罩可以以两部分形成，以便能够容易地将其打开和/或拆开以维护轴承组件。
制动装置也可以表示为摩擦装置或摩擦制动装置。夹紧力以及摩擦力在相对于轴承组件纵轴的轴向或径向方向上可以是有效的。摩擦元件或各自的成对的摩擦表面，例如，可以布置在两个轴承元件中的一个的外圆周处，例如，在转子的外圆周表面上。可选地或另外地，成对的摩擦表面也可以在纵向方向上两个轴承元件中的一个处的前表面上的上方或下方或沿纵向方向布置。
轴承组件提供了配置为功能上彼此分开的联结装置和制动装置，并且还包括彼此分开的零件，特别是至少单独可移动的零件。用于摩擦力的预紧力可以独立于联结装置是否被夹紧在轴承元件之间而产生，该轴承元件在打开或闭合状态下并因而制动装置处于力路径中相对于彼此可旋转。
在轴承组件的进一步有利的配置中，设置夹紧装置被配置为通过可调节的预紧力永久地抵靠两个轴承元件中的一个夹紧摩擦元件。从而，可以相对于彼此调节用于抑制两个轴承元件的旋转的摩擦力。因而，摩擦元件可以是抵靠两个轴承元件中的一个挤压的夹紧元件的表面，例如，以便提供成对的摩擦表面。然而，摩擦元件也可以是与夹紧元件分开的零件。例如，摩擦元件可以是具有较高的表面粗糙度以便能够在较小表面上提供较高摩擦力的另外的摩擦零件。摩擦元件可以通过夹紧装置来夹紧。同时，摩擦元件也可以形成为可更换的磨损零件，从而可以以容易且成本有效的方式维护轴承组件。
通过调节摩擦力，它可以适于使用者的各自需求和/或轴承组件的各自用途。例如，摩擦力可以适于手术室中的承载臂系统的承载臂的长度。因而，可以为较长的承载臂限定较高的摩擦力，因而，与较短的承载臂相比，为了移动所述较长的承载臂，基本上需要相同的力，这是因为与较短的承载臂的支撑相比杠杆臂较高。因此，轴承组件可以为医疗装置提供用起来特别舒适的支撑。例如，在两个相邻支撑的承载臂的情况下，可以防止天花板上较长的承载臂总是首先移动。另外，通过可调节性，可以补偿各自的制造误差以便为任何轴承组件——尽管存在各自的制造误差——提供相同的摩擦力。
轴承组件的进一步有利的配置提供如下：夹紧装置夹紧分开的或未分开的夹紧套环、弯曲丝——特别是在其两端具有螺纹并被夹紧螺母夹紧的弯曲丝、勾入夹紧装置的夹紧元件的钢丝绳、通过夹紧元件例如摇臂杠杆夹紧的钢丝绳或钢带和/或围绕轴承元件以U形布置并在其末端夹紧到夹紧元件的环形钢丝绳或环形钢带。用于夹紧环形钢丝绳或环形钢带的夹紧元件可以是，例如，螺纹连接。而且，夹紧套环可以通过螺纹连接被夹紧。例如，丝可以围绕两个轴承元件中的一个被环形地布置。例如，夹紧螺母可以包括外六角形和/或两个内螺纹，其中内螺纹中的一个是右旋螺纹，并且另一个是左旋螺纹。通过将夹紧螺母在丝的两端拧紧，可以通过单个夹紧螺母以简单的方式将该丝抵靠摩擦元件张紧，其中特别是可以同时均匀地紧固其两端。所提到的所述零件的共同之处在于，它们是简单且成本有效的，并且另外地至少部分地可作为成本有效的标准零件获得。这样，夹紧装置可以以简单且成本有效的方式配置。特别地，可以省略用于释放预紧力的复杂且精确安装的磁性致动器。基本上，预紧力不必是完全可释放的。如上所述，如果需要，预紧力应当是可调节的，以便因而能够调节摩擦力。对于上述元件，这是特别简单的，例如，通过将它们拧得更紧或拧得不太紧。
轴承组件的进一步有利的配置提供如下：轴承组件包括壳体，其中制动装置和/或联结装置布置在壳体的外部或内部。因而，壳体可以由轴承元件中的一个或二者形成并且包括它们。例如，因而可以相对于径向方向和纵轴来限定内部和外部。例如，壳体还可以至少分段地(in sections)或部分地封闭其中轴承元件在彼此上向下滑动的轴承表面、滚珠轴承的滚珠和/或各个轴承元件。从而，很好地保护轴承组件免受污染和不期望的操纵。通过将制动装置和/或联结装置布置在壳体内和/或两个轴承元件内，轴承组件可以具有特别紧凑的设计。通过在壳体或两个轴承元件的外部布置，可以特别容易地接近制动装置和/或联结装置以进行维护。同时，联结装置和/或制动装置的各自的零件不必适应于有限的内部空间，因而可以容易地使用各自的标准零件。
轴承组件的进一步有利的配置提供如下：联结装置特别地包括在两个轴承元件中的一个(特别是未抵靠其夹紧摩擦元件的轴承元件)的内部径向对准的齿轮，并且包括相应的齿轮，其尤其在摩擦元件上径向向外延伸，其中两个齿轮在联结装置的闭合状态下彼此接合，并且在联结装置的打开状态下不接合。在齿轮未接合的情况下，这也可以表示为释放的接合。通过齿轮，可以通过简单的配置措施将力路径可靠地闭合，因而制动装置可以被接合在相对于彼此移动的两个轴承元件之间的力路径中。因而，通过将齿布置在沿纵向方向轴向可移动的零件上，可以容易地接合齿轮。例如，在未抵靠其夹紧摩擦元件的轴承元件上，可以布置轴向可移动的盖板。例如，所述盖板可以使用各自的导向销轴向地引导并且可以通过各自的弹簧元件预紧，该弹簧元件可以例如布置在导向销上，其中齿轮的齿在轴向位置上彼此接合。通过轴向变换所述盖板，可以释放齿的接合，从而使制动装置脱开。优选地，轴向可移动的零件可旋转地固定到相对于纵轴摩擦元件未被夹紧的轴承元件。例如，盖板可以通过导向销可旋转地固定到各自的轴承元件。在此，导向销还可以表示为导向螺栓。
对于所述的齿轮布置，可以得出，它们可以径向对准。例如，各自的齿顶可以朝向外部或内部径向对准。然而，在轴向齿轮的情况下，例如，这将指向轴向方向上各自的齿顶。径向对准的齿轮能够实现轴向短型(short-built)轴承组件。然而，各自齿轮可以通过两个齿轮中的一个或包括齿轮的一个联结元件的轴向移动而缩进或扩展，因而容易接合或脱开。
齿轮可以形成为在外部和/或内部完全地沿圆周延伸或者也仅部分地沿圆周方向延伸。例如，在摩擦元件上可以提供外部环形的完全圆周齿轮，而在摩擦元件未夹紧至其的轴承元件处，例如，在盖板上，布置内部径向仅部分延伸的圆周齿轮。这样，可以在任何时间实现接合，与两个轴承元件的角度位置无关，而不需要提供两个完全地圆周齿轮。这样，轴承组件可以是特别地重量轻且成本有效的。另外，齿轮中各自的制造公差可以具有较低的要求，因为不需要通过使用完全地围绕圆周延伸的环来确保相应的配合。联结可以通过齿轮来闭合或释放，因而也可以通过制动装置产生或释放力流。
因而，齿轮可以这样解释：一部分(part)或一部分(portion)包括外部齿形表面，该外部齿形表面可以与相应的齿轮或齿形表面力配合(force-fitting)接合。然而，在此，齿轮也可以仅指示一个这种齿形表面或齿轮的一侧上的齿。两个齿轮的力配合接合也可以表示为齿轮接合。
在轴承组件的进一步有利的配置中，其提供如下：两个齿轮中的至少一个布置于在纵向方向上可移动的联结元件中。通过在纵向方向上移动联结元件，齿轮可以被接合或脱开和/或移动，由此联结器可在其闭合位置和其打开位置之间调节。这种联结装置是特别简单的且特别坚固的。例如，可以提供联结环，该联结环以可旋转地固定但轴向可移动的方式连接到未抵靠其夹紧摩擦元件的轴承元件。例如，联结环尤其可以通过在圆周方向上间隔开的多个导向螺栓与所述轴承元件一起被可旋转地引导。
轴承组件的进一步有利的配置提供如下：联结装置在未致动时保持在其闭合状态，特别是通过在闭合状态下由弹簧元件预紧联结装置。联结装置自动返回至的联结装置的起始位置也可以是其闭合状态。例如，在此，弹簧元件也可以是联结装置的零件。例如，可以通过附接到各自的导向螺栓的弹簧元件在预定的轴向位置预紧联结环，在该导向螺栓上接合有齿轮。例如，所述轴向位置可以由各自的挡块(例如，导向螺栓的各自头部)预设。
可以通过运行，特别地通过运行致动器，将联结装置从闭合状态调节到打开状态，并且在完成运行后该联结装置自动返回到闭合状态。由此，在联结器未运行和/或发生故障的情况下，可以实现在两个轴承元件相对于彼此移动时总是抑制轴承组件。这提高了安全性，因为尽管仅使用很小的力，但是各自轴承仍不允许以不受约束的方式移动。
有利地，轴承元件彼此之间的相对移动没有被制动装置完全地阻止，因而包括附接在其上的医疗装置的承载臂可以进一步移动，也可以在例如手术室中的致动器断电和/或故障的情况下移动。通过运行致动器，也就是说，在无故障的情况下，因而可以通过脱开制动装置来显著地减小移动力，从而两个轴承元件可以相对于彼此快速且利用很小的力移动。
各自的弹簧元件例如可以形成为压力弹簧，通过该压力弹簧将联结元件在抵靠挡块对应于联结器的闭合状态的位置中预紧。各自的弹簧元件可以例如形成为拉伸弹簧、螺旋弹簧、杯形弹簧、气动弹簧、液压弹簧或任何其他弹簧元件。优选地，在从闭合状态到打开状态的调节期间，弹簧元件可以存储势能，并且将所述能量用于随后自动返回到闭合状态。
进一步有利的配置提供如下：联结装置包括电磁致动器——例如电磁体或螺线管、作为伺服电动机的驱动元件、波顿安全电缆、液压致动器和/或气动致动器——作为压力软管，该压力软管可以被加压并且因而可膨胀以便在闭合和打开状态之间进行调节。伺服电动机也可以形成为步进电动机，因而可以省略用于限定打开和闭合状态的各自位置的挡块元件。通过以上提及的致动器，联结可以以简单的方式运行，例如响应于传感器信号(例如承载臂上的触摸传感器)和/或输入装置(如运行按钮)的运行。致动器可以是通用标准零件，其也可以表示为目录项目。
因而，致动器不必配置为提供各自预紧力，用于提供抑制两个轴承元件相对于彼此移动和/或释放其的摩擦力。这样，可以使用特别小、重量轻和/或成本有效的致动器。可以独立于轴承组件的实际制动特征来选择和形成致动器。致动器也可以表示为执行器。例如，电磁致动器可以包括环形磁体。例如，压力软管可导致处于释放状态下的联结器的接合和/或闭合状态，以及处于扩展状态下的联结装置的脱开或打开状态。这样，即使在压力软管损坏的情况下，联结装置可以自动返回到闭合状态。
轴承组件的进一步有利的配置提供如下：联结装置包括传动装置，通过该传动装置可以传递用于在打开和闭合状态之间进行调节的力和/或可以传递夹紧装置的预紧力，其中传动装置特别包括在调节期间抵靠彼此向下滑动的两个楔形元件。因而，传动装置可以是联结装置的一部分，特别是用于其致动器和/或夹紧装置(特别地作为夹紧元件)的平移。相应地，也可以提供一个以上的传动装置。
通过该传动装置，可以增加致动器的旋转扭矩，从而可以使用更小的和/或标准致动器来在打开状态和闭合状态之间进行调节。这对于非常小的所需调节路径是特别有利的。例如，在调节期间，仅必须脱开各自的齿轮，该齿轮在纵向方向上仅延伸几毫米。当改变用于挤压摩擦元件的压力时，有时可能需要甚至更小的调节路径，但必须施加非常大的力。通过各自楔形元件在楔形表面上沿着彼此的滑动，它们可以移动至彼此或移动彼此远离。在此，楔形元件可以改变其中心彼此之间的距离，从而在较小的空间中实现极端平移。特别地，可以实现非常高的旋转扭矩，从而在摩擦力的高影响的情况下，联结器也可以可靠地接合，和/或高调节力或所述接合可以再次释放。因而，也可以容易地提供产生高摩擦力的高摩擦力压力。特别地，尽管需要高压力，但是仍然可以手动和/或通过简单的工具例如螺丝刀来调节夹紧装置。例如，楔形元件可以包括在纵向方向上相对于彼此旋转的两个环形元件，其包括在侧面上彼此面对的楔形部分，该楔形部分在彼此上向下滑动。这样，环之间的距离可通过旋转来调节。
从权利要求、示例性实施方式和附图，本发明的进一步的特征将变得显而易见。在以上说明书中提及的特征和特征组合以及在以下示例性实施方式中提及的特征和特征组合不仅可以以各自特定的组合使用，而且可以在发明的范围内以其他组合使用。
附图说明
在此：
图1以示意性剖面图示出了包括制动装置和联结装置的轴承组件；
图2以详细剖面图示出了根据图1的轴承组件的一部分；
图3以示意性透视图示出了根据图1的轴承组件；
图4以示意性剖面图示出了根据图3的轴承组件的一部分；和
图5以示意性透视图示出了轴承组件的进一步示例性实施方式。
具体实施方式
图1以示意性剖面图显示了轴承组件10，其包括第一轴承元件12，其在本实施方式中被体现为转子。进一步地，轴承组件10包括围绕纵轴14相对于其可旋转的第二轴承元件，该第二轴承元件在本实施方式中配置为定子并且未在图1中显示。另外，轴承组件包括以可旋转固定的方式连接到定子的盖板16。
进一步地，轴承组件10包括制动装置18，其包括制动环20和夹紧套环22。特别是在图3和图4的示意性透视图中清楚地显示，其中轴承组件10仅显示为切口并且在图4中以截面示出，因而制动环20通过夹紧套环22至少部分地容纳在轴承元件12的外圆周表面26的径向圆周凹处24中。这样，制动环20被轴向固定并且不可以沿着纵轴14移动。如图3中进一步显示的，制动环20由多个工件(piece)组成，因而其易于安装和拆卸。因而制动环20可以是磨损零件或包括磨损零件，其在产生摩擦力期间被磨损。因此，夹紧套环22将制动环20永久地夹紧抵靠轴承元件12，并且也可以表示为夹紧装置的一部分。为了夹紧的目的，夹紧套环22可以借助螺纹连接28而可收缩以便增加或减小预紧力，从而将制动环20更强地或较弱地挤压抵靠轴承元件12。这样，在轴承组件10的转子和定子围绕纵轴14相对于彼此旋转的情况下，可以调节产生的各自摩擦力。在此，所述摩擦力抵抗所述旋转，其也可以表示为制动或抑制旋转。
制动装置18或制动环20因而可以连接到盖板16，从而在转子或轴承元件12相对于定子旋转的情况下，制动环20围绕纵轴14相对于轴承元件12移动。如果轴承元件12围绕纵轴14旋转，那么制动环20可以例如保持在所示的与第二轴承元件相同的位置。这样，由于制动环20被夹紧抵靠轴承元件12的外圆周表面26，在此，在一个抵靠另一个挤压的各自面之间产生抑制旋转的制动力。因而，需要增大的用于移动转子的力。例如，这在用于医疗装置的支撑装置的承载臂连接到转子的情况下是有用的。这样，医疗装置可以以精确且可靠的方式移动，另外，因而轴承组件10可以保持在各自位置，而无需在医疗装置上和/或抵抗重力而施加力。同时，摩擦力可以以如下方式调节，使得任何不期望的移动，例如载体上的非预期反弹，被显著减少或者甚至被完全抑制。
然而，有时期望通过利用很小的力来快速移动。在所述情况下，可以在打开状态和闭合状态之间调节联结装置30，该联结装置30在图2中特别详细地示出，其表示由图1的Z指定的放大切口。因而，联结装置能够实现切换制动功能打开和关闭。在附图中分别显示了闭合状态。在闭合状态下，制动装置18被接合，由此在转子相对于定子旋转期间，由制动装置18产生的摩擦力抑制了转子的移动。由制动装置18产生的摩擦力也抵抗旋转。因而，盖板16和轴承元件12之间的力流被联结装置30闭合。为此目的，联结装置30包括联结环32，其包括径向内侧部分34上的齿轮，其在制动环20外侧径向延伸的齿轮中接合。齿轮也在径向方向上对准。在此，接合可以仅在一个圆周表面上提供，或者可以由完全圆周齿轮形成。
在联结装置30将被调节为打开状态的情况下，必须释放各自齿轮的接合。在本实例中，联结环32必须沿着纵轴14在纵向方向上向上移动。为此目的，联结环32被可旋转地固定，然而，被使用各自导向螺栓36轴向可移动地安装到盖板16。然而，导向螺栓36也可以直接安装到定子，因而可以省略盖板。进一步地，联结装置30在此包括电磁体38。电磁体38被联结到联结环32。在激活电磁体38的情况下——例如通过施加电压，电磁体38与联结环32一起被由此产生的磁力拉动到盖板16。由此，联结环32沿着纵轴14向上移动，从而释放部分34中齿轮的接合。在由此产生的打开状态下，制动装置18脱开，由此转子可以围绕纵轴14相对于定子旋转而不受制动装置18的抑制。然后，只有当轴承组件10中可能存在各自的其他摩擦力时，才会抑制所述旋转。例如，通过滚珠轴承的各自滚珠或轴承组件10的各自滑动面的向下滚动和/或向下滑动可以产生某种抑制。在打开状态下，转子可以相对于定子以快速方式且利用较小的力移动。
由于安全原因，特别是在将轴承组件10在手术室中用于通过使用轴承组件支撑的承载臂的方式来支撑各自的医疗装置期间，联结装置30在其闭合状态下被预紧。因而，一旦电磁体30被停用，轴承组件10或联结装置就自动地返回到闭合状态。于此，联结装置30包括各自的压力弹簧40，其布置在各自的导向螺栓36上或布置在各自的导向螺栓36处。通过压力弹簧40的所述定位，它们也被导向螺栓36支撑，并且另外以特定的空间节省的方式容纳。通过压力弹簧40，将联结环32挤压抵靠安装到导向螺栓36上的各自的螺母42。各自的螺母42在此用作挡块并且指定闭合状态的位置，其中联结环32和制动环20的各自齿轮在部分34中彼此接合。优选地，以如下方式确定各自压力弹簧40的尺寸使得联结装置30保持在闭合状态而与其位置无关并且也抵抗重力。
在轴承组件10中，释放制动作用所需的操作力与用于产生摩擦力的设定预紧力无关。因而，为了脱开，不必克服作用在配置为具有夹紧套环22的摩擦元件的制动环20上的预紧力。另外，不必暂停或释放该预紧力。相反，例如仅必须克服各自压力弹簧14的弹簧力和部分34中的齿轮的摩擦。因而，用于脱开制动装置18所需的力可以实质上更小。相应地，例如，可以使用非常小且成本有效的电磁体38。
同时，各自成对的制动表面(即，制动环20和轴承元件12之间的夹紧表面)的各自有效作用尺寸可以独立于联结装置30配置。由此，较高的制动扭矩可以通过相同的压力而实现，或者通过较小的压力实现在轴承组件中相同的制动扭矩，其中仅较小的表面可用于在联结装置的区域中产生摩擦力。对于较大的表面，并且相应地对于产生另外相同的制动扭矩仅较小的压力，制动装置18的磨料磨损可以特别低。因为不需要联结装置30本身来产生抑制摩擦力，它可以由成本有效和重量轻的零件组成，例如，由树脂零件组成。联结装置在接合和脱开期间仅经受较小的磨损并且不会由摩擦力的实际产生而进一步磨损。因此，例如，齿轮可以形成为树脂齿轮，而由于使用金属夹紧套环22的预紧，仍然可以实现较高的摩擦力。
可能产生的制动力不受打开或脱开联结装置30的技术能力的限制。特别地，在电磁体38和盖板16之间不必提供精确的间隙，以保持预定的制动扭矩，这是因为电磁体38本身没有规定该抑制摩擦力。所产生的摩擦力可以简单地由使用者通过旋转螺纹连接28来调节，例如，借助螺丝刀。基本上，可以使用具有不同的活性原理的多个致动器代替电磁体38来调节联结装置30。
另外，如附图中所显示，联结装置30以及制动装置18径向布置在轴承元件12的外部。因而，例如，螺纹连接28特别容易接近以调节预紧力，从而简单设置抑制摩擦力。另外，制动环20是易于接近的，从而在磨损的情况下可以被容易地更换。由于螺纹连接28，在发生制动环20的磨损之后可以容易地重新调节预紧力，因而随着时间抑制制动力不必然会由于磨损而减小。而且，联结装置30因而易于接近以便进行维护。另外，因为从外部几乎没有限制安装空间，可以使制动装置18和联结装置30的各自零件标准化。各自零件、外部零件仅需针对可用的安装空间稍微改变。
然而，可选地，联结装置30和/或制动装置18也可以相对于纵轴14径向上布置于轴承元件12和/或定子和/或盖板16的内侧。这样，联结装置30和/或制动装置18被很好地保护免受不期望的操纵、损坏和/或污染。另外，因而可以防止使用者在联结装置30的间隙夹到他/她的手指，而不需要任何另外的外壳或壳体。另外，轴承组件10因而可以是特别小的。在此，轴承元件12也可以形成为轴承壳体以及定子和/或盖板16的一部分。
图5以示意性透视图显示了轴承组件10的进一步的示例性实施方式。在此，以不同方式设计夹紧装置22。代替包括螺纹连接28的钢带，金属丝用于张紧制动环20，该金属丝在其两端包括相对的螺纹以及螺纹螺母44。在此，螺纹螺母44包括各自的相对的内螺纹，因而金属丝可以在两端均匀地收缩或释放。在外部，螺纹螺母44形成为六角形，因而可以使用各自的扳手容易地对其进行旋转以便调节预紧力。在所述实施方式中，制动环20包括圆周凹处以便轴向固定金属丝。例如，金属丝可以包括5mm至9mm的厚度。
参考编号列表
10 轴承组件
12 轴承元件
14 纵轴
16 盖板
18 制动装置
20 制动环
22 夹紧套环
24 凹处
26 外圆周表面
28 螺纹元件
30 联结装置
32 联结环
34 部分
36 导向销
38 电磁体
40 压力弹簧
42 螺母
44 螺纹螺母

Claims (9)

1.一种轴承组件(10)，其包括沿着纵轴(14)相对于彼此可旋转地联结的至少一个第一轴承元件(12)和一个第二轴承元件，其中所述轴承组件(10)包括：
制动装置(18)，其通过由所述制动装置(18)产生的摩擦力抑制所述两个轴承元件(12)彼此之间的相对旋转，其中所述制动装置(18)具有至少一个摩擦元件(20)和至少一个夹紧装置(22)，通过所述夹紧装置(22)所述摩擦元件(20)永久地抵靠所述两个轴承元件(12)中的一个夹紧，和
联结装置(30)，其在打开状态和闭合状态之间可调节，
其中在所述闭合状态下，所述制动装置(18)被接合，由此在所述两个轴承元件(12)相对于彼此旋转期间，通过由所述制动装置(18)产生的摩擦力抑制所述旋转，并且
其中在所述打开状态下，所述制动装置(18)脱开，由此所述两个轴承元件(12)相对于彼此是可旋转的，而不会被所述制动装置(18)抑制。
2.根据权利要求1所述的轴承组件(10)，其中
所述夹紧装置(22)配置为通过使用可调节的预紧力将所述摩擦元件(20)永久地抵靠所述两个轴承元件(12)中的一个夹紧。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的轴承组件(10)，其中
所述夹紧装置(22)包括分开的或未分开的夹紧套环(22)、特别是在两端具有螺纹且被夹紧螺母夹紧的弯曲丝、勾入所述夹紧装置(22)的夹紧元件的钢丝绳、通过例如摇臂杠杆的夹紧元件夹紧的钢丝绳或钢带、和/或围绕所述轴承元件环形布置且在其末端被夹紧到夹紧元件的环形钢丝绳或环形钢带。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轴承组件(10)，其中
所述轴承组件(10)包括壳体，其中所述制动装置(18)和/或所述联结装置(30)布置在所述壳体的外部或壳体内。
5.根据前述权利要求中的一项所述的轴承组件(10)，其中
所述联结装置(30)包括特别地在所述两个轴承元件(12)中的一个上，特别是在未抵靠所述摩擦元件夹紧的所述轴承元件上的内部径向对准的齿轮，和特别地在所述摩擦元件(20)上的外部径向对准的对应的齿轮，其中所述两个齿轮在所述联结装置(30)的闭合状态下彼此接合，并且在所述联结装置(30)的打开状态下彼此不接合。
6.根据权利要求5所述的轴承组件(10)，其中
所述两个齿轮中的至少一个布置在沿着纵向方向可移动的所述联结元件(32)上。
7.根据前述权利要求中的一项所述的轴承组件(10)，其中
在联结装置(30)未被操作的情况下所述联结装置(30)保持在所述闭合状态，特别地，此时所述联结装置(30)被弹簧元件(40)预紧在所述闭合状态。
8.根据前述权利要求中的一项所述的轴承组件(10)，其中
所述联结装置(30)包括例如作为电磁体(38)或螺线管的电磁致动器、作为伺服电动机的驱动元件、波顿安全电缆、液压致动器和/或气动致动器，如可加压并从而可膨胀以便在所述闭合状态和所述打开状态之间进行调节的压力软管。
9.根据前述权利要求中的一项所述的轴承组件(10)，其中
所述联结装置(30)包括传动装置，通过所述传动装置可以传递用于在所述打开状态和所述闭合状态之间进行调节的动力和/或可以传递所述夹紧装置(22)的预紧力，
其中所述传动装置特别地包括两个楔形元件，所述两个楔形元件在调节期间在其各自的楔形面上向下滑动。
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