用于在墻和固定在該墻上的扇頁之間無接觸傳輸電能的裝置本申請是申請日為2012年5月3日、申請?zhí)枮?01280024845.3(國際申請?zhí)枮镻CT/EP2012/058125)、發(fā)明名稱為“用于在墻和固定在該墻上的扇頁之間無接觸傳輸電能的裝置”的原申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于在墻和繞鉸鏈軸鉸鏈鉸接地固定在該墻上的扇頁之間無接觸傳輸電能的裝置,其中設(shè)有固定在墻上的初級線圈和固定在扇頁上的次級線圈,所述初級線圈和次級線圈借助于鉸鏈銷處于感應(yīng)的作用連接。
背景技術(shù):特別是用于如房屋、商店或生產(chǎn)車間的物體的門的扇頁越來越多地具有用于改善安全性或舒適性的裝置,這些裝置的相應(yīng)當(dāng)前的運行狀態(tài)和其操作通過設(shè)置在門之外的監(jiān)控或操作裝置來監(jiān)控或操作,并且這些裝置將運行狀態(tài)變化或可能由傳感器接收到的信號發(fā)送給監(jiān)控或操作裝置。作為例子這里可以舉出安裝在建筑物中的危險報警設(shè)備,所述危險報警設(shè)備與設(shè)置在門上的用于監(jiān)控打開、破門、閉鎖、破壞或電機鎖的裝置進行通信。為了在監(jiān)控裝置和位于門上的裝置之間傳輸相應(yīng)的信號和電功率,在現(xiàn)有技術(shù)中使用多種電纜,這些電纜在扇頁和框架之間柔性地布設(shè)并且通常由柔性的金屬軟管包圍,以提供保護。這種電纜交接部對視覺上的外觀產(chǎn)生明顯的不利影響并且可能在關(guān)閉扇頁時被夾緊,這會導(dǎo)致電纜的損壞或者甚至是破壞。此外,電纜交接部對于可能篡改還構(gòu)成弱點,因此為了實現(xiàn)破壞保護還在電纜交接部中實現(xiàn)了傳感器或觸點的所謂Z形布線。由DE102004017341A1已知一種鉸鏈,所述鉸鏈具有植入的用于無接觸的能量傳輸?shù)淖儔浩?。所述鉸鏈包括設(shè)置在框架鉸鏈部件中的初級線圈和設(shè)置在扇頁鉸鏈部件中的次級線圈。穿過兩個線圈之一的鐵芯用于實現(xiàn)沿鉸鏈軸的方向相互隔開間距的次級線圈與初級線圈的磁耦合,所述鐵芯同時構(gòu)成鉸鏈銷。但原則上希望從固定的框架到可擺動地設(shè)置在框架中的扇頁進行無接觸的能量傳輸,以便避免上述缺點。但試驗已經(jīng)表明,利用由相關(guān)類型的DE102004017341A1已知的鉸鏈僅能從初級線圈向次級線圈傳輸很小的電功率,因為在傳輸時損失功率非常高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于,提供一種所述類型的裝置,所述裝置具有在初級線圈和次級線圈的感應(yīng)式的作用連接方面得到改善的鉸鏈銷。所述目的通過具有以下特征的用于在墻和繞鉸鏈軸鉸接地固定在墻上的扇頁之間無接觸地傳輸電能的裝置來實現(xiàn),即:所述裝置具有能固定在墻上的初級線圈、能固定在扇頁上的次級線圈,以及用作初級線圈和次級線圈之間的磁通量導(dǎo)體的鉸鏈銷,其中,鉸鏈銷包括至少一個構(gòu)造成預(yù)制的構(gòu)件的磁通元件和至少一個支承件,磁通元件具有端側(cè),支承件具有配合端側(cè),磁通元件的至少一個端側(cè)壓緊到支承件的配合端側(cè)上,所述支承件僅用于或主要用于在扇頁和墻之間導(dǎo)入機械力,優(yōu)選的是:鉸鏈銷具有兩個通過中間件相互隔開間距的磁通元件,所述中間件包括相互背向的配合端側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的裝置的鉸鏈銷構(gòu)造成多部分式的。所述鉸鏈銷包括至少一個構(gòu)造成預(yù)制構(gòu)件的磁通元件。這里該構(gòu)件是指,所述構(gòu)件單獨地或主要在次級線圈和初級線圈之間傳導(dǎo)磁通量。所述磁通元件是預(yù)制的。這是指,所述磁通元件不必首先澆鑄、注塑或以其他方式模制在鉸鏈銷的其他現(xiàn)有構(gòu)件上。相反,所述磁通元件在與鉸鏈銷的至少一個其他部件組裝之前已經(jīng)至少接近于以其最終形式存在。此外,根據(jù)本發(fā)明的鉸鏈銷還包括至少一個支承件。所述支承件僅用于或主要用于向鉸鏈銷中導(dǎo)入機械力或通過鉸鏈銷施加機械力,即最終用于在扇頁和墻之間傳遞機械力。通過所述多部分式的結(jié)構(gòu),磁通元件和支承件可以優(yōu)化到不同的特性,如對于磁通元件小的磁阻,或?qū)τ谥С屑叩臋C械承載能力,并將其設(shè)置在特別需要所述特性的位置。預(yù)制的磁通元件可以由對于所述裝置的相應(yīng)的應(yīng)用目的特別適合的材料制成。例如,如果所述裝置應(yīng)用于傳輸約50Hz的交流電,則磁通元件例如由電機鋼板(Dynamoblech)制成或包括電機鋼板。如果交流電具有較高的頻率,例如具有在千赫茲范圍內(nèi)的頻率,則磁通元件例如由無定型或納米晶體的帶或也可以由鐵氧體制成,或者包括所述帶或鐵氧體。由于磁通元件的制造可以與鉸鏈銷的其他部件分開地進行,所述制造特別簡單且經(jīng)濟。也可以對于不同的應(yīng)用目的連同鉸鏈銷的其他部件一起以模塊系統(tǒng)的形式臨時提供優(yōu)化的磁通元件。磁通元件包括端側(cè),這些端側(cè)中的至少一個壓緊在支承件的一個配合端側(cè)上。由此支承件和磁通元件可靠地相互固定。磁通元件優(yōu)選是旋轉(zhuǎn)對稱的。由此,有利于實現(xiàn)特別小的磁阻的是,磁通元件可以具有盡可能大的橫截面。此外,避免出現(xiàn)磁通元件的干擾性的、沿軸向在鉸鏈銷的表面上延伸的棱邊,如例如在由半殼構(gòu)成的磁通元件中可想像的棱邊。為了實現(xiàn)壓緊,在磁通元件的優(yōu)選的第一變型方案中,設(shè)有至少一個穿過磁通元件的中央孔的拉力元件,所述拉力元件與至少一個支承件相連。這里,拉力元件的直徑和磁通元件的孔的直徑保持盡可能小,由此,磁通元件具有盡可能大的橫截面,以使磁阻最小化。因此,對于所述拉力元件優(yōu)選采用這樣的材料,所述材料用于實現(xiàn)對于相應(yīng)的應(yīng)用場合必需的壓緊強度具有足夠的抗拉強度。拉力元件優(yōu)選與所述至少一個支承件螺紋連接,因為這種連接在機械技術(shù)上可以簡單地實現(xiàn)和松開。此外,希望的拉應(yīng)力可以通過用于實現(xiàn)螺紋連接的固定的轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以包括兩個相互隔開間距的線圈對,這兩個線圈對分別由一個初級線圈和一個次級線圈組成。例如當(dāng)一個線圈對用于在鉸鏈和扇頁之間傳輸電功率,而另一個線圈對用于傳輸電信號時,就是這種情況。鉸鏈銷此時優(yōu)選包括兩個相隔通過中間件隔開間距的磁通元件,所述中間件包括相互背向的配合端側(cè)。磁通元件可以通過不同的尺寸設(shè)計和材料選擇與要借助于相應(yīng)的線圈對傳輸?shù)墓β?、頻率、信號形式等相適配。為了例如降低一個磁通元件向另一個磁通元件傳遞的沖擊或振動,中間件可以構(gòu)造成使得所述中間件具有緩沖特性。為此,中間件例如可以由具有緩沖特性的材料、例如合適的塑料材料構(gòu)成。中間件優(yōu)選具有通孔,拉力元件穿過所述通孔,所述拉力元件與支承件螺紋連接,所述支承件構(gòu)成鉸鏈銷的端部段,即兩個端部區(qū)域,這兩個端部區(qū)域主要承擔(dān)支承功能并用于傳遞機械力。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施例中,在所述至少一個磁通元件上在端側(cè)設(shè)有螺紋突起或螺紋孔,并且在支承件的相向的配合端側(cè)上設(shè)有互補的螺紋孔或螺紋突起,從而所述至少一個磁通元件能夠與支承件螺紋連接。這個實施例與上面所述的第一實施例的區(qū)別因此在于,沒有設(shè)置單獨的拉力元件,而是通過將螺紋突起旋擰到螺紋孔中而實現(xiàn)端側(cè)和配合端側(cè)相互的壓緊。使端側(cè)和配合端側(cè)相互貼靠的這種壓緊的強度或壓力的數(shù)值也可以通過預(yù)先規(guī)定實現(xiàn)旋擰過程的轉(zhuǎn)矩來確定。對于所述鉸鏈銷應(yīng)適用于具有兩個線圈對的裝置的情況,所述鉸鏈銷也包括兩個通過中間件相互間隔開的磁通元件。所述中間件具有相互背向的配合端側(cè),其中在所述配合端側(cè)上設(shè)有與磁通元件的螺紋突起或螺紋孔互補的螺紋孔或螺紋突起,從而磁通元件能夠與中間件螺紋連接。中間件也可以構(gòu)造成使得該中間件具有緩沖特性。在這兩個實施形式中有利的是,所述至少一個支承件具有對中面,而所述至少一個磁通元件具有配合對中面,從而支承件和磁通元件在允許的公差范圍內(nèi)可靠地相互定位,而為此不需要簡單的組裝以外的措施。對于鉸鏈銷包括兩個通過中間件相互隔開間距的磁通元件的情況,所述中間件優(yōu)選也具有用于磁通元件的相應(yīng)對中面的配合對中面。為了避免初級線圈與次級線圈的感應(yīng)耦合受到不必要的雜散損失的影響,中間件特別優(yōu)選地由具有小的導(dǎo)磁率的材料組成。由于這個措施,還降低了對于可能作用到支承件上的外部磁場的易受干擾性。優(yōu)選的是,如果存在中間件,所述中間件也由具有較小導(dǎo)磁率的材料制成,以便降低兩個磁通元件的不希望的磁耦合。本發(fā)明還涉及一種用于按上述類型的裝置的鉸鏈銷本...