专利名称：永久磁铁离合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于同步传递旋转运动的永久磁铁离合器，其具有第一转子和第二转子，所述第一转子和第二转子分别设有永久磁铁并构成内转子和外转子，第一转子和第二转子的彼此相配的永久磁铁沿圆周方向在相同的角度范围上延伸。
背景技术：
永久磁铁离合器使得能够无磨损地和无接触地通过气隙传递转矩。术语“气隙”指在转子之间形成的间隔，在该间隔中例如也可以设置缝隙窝，该缝隙窝使得能够在内转子与外转子之间无泄漏地密封。这样具有缝隙窝的永久磁铁离合器例如能够在泵中使用，通过无泄漏的转矩传递在影响环境的、有毒的或者其他危险的物质的情况下通过空间上的分开也保证提高的安全性。此外，永久磁铁离合器允许无磨损的转矩限定，内转子与外转子直到一个预定的转矩同步运动，而在达到该预定的边界值的情况下，永久磁铁离合器滑转。这样的特性特别在制造机械和加工机械中具有优点，例如当应该避免过载或者在建立螺纹连接时应该遵守预定的拧紧力矩时。因为转矩的传递无接触地进行，在常规的运行中的滑转不会导致离合器的磨损，从而该离合器原则上适合用于在强负荷下的长期使用。本发明从在实践中已知的永久磁铁离合器出发，该永久磁铁离合器在其内转子和外转子上完全填满永久磁铁，在每个转子上，彼此相继的永久磁铁具有相反的磁化方向(图Ia和lb)。所有的磁铁具有在圆周方向上相同的延伸尺寸，因此覆盖了相同的角度。当在所述气隙上内转子的每个北极对置于外转子的一个南极并且内转子的每个南极对置于外转子的一个北极时，则产生关于在内转子与外转子之间的磁力的最小值。各永久磁铁能构造成弧形的，外转子的永久磁铁由于扩大的直径相应地较大。通过交替定向的永久磁铁的紧密排列，可在紧凑的结构方式中传递高的转矩。内转子和外转子的永久磁铁分别布置在一个转子支座上，该转子支座也对于磁力线作为回流元件设置。在到达最大能传递的转矩时，离合器滑转，即设置为从动件的转子不再能跟随被驱动的转子。由于作用的磁力和出现的涡流，滑转伴随着显著的放热，该放热随着滑转持续时间和永久磁铁离合器的转速而增加。由此与永久磁铁离合器的相应的结构方式相关产生限制使用范围的、在运行中不允许被超过的最大打滑持续时间和最高转速，以避免过热。因此在已知的实施方式中在高转速的范围内必须避免持续较长时间的打滑。从GB 2 240 666 A (该文件的图I)已知一种永久磁铁离合器，其中，在外转子的分别相邻的永久磁铁之间沿圆周方向设置相等的间隔。该间隔这样产生，即外转子的永久磁铁具有与内转子的永久磁铁大约相同的延伸尺寸。通常在内转子和外转子上设置相同数量的永久磁铁，在同步运动中，内转子的每个永久磁铁相配于外转子的一个永久磁铁。由于外转子的不完全覆盖，最大能传递的转矩相对小。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种永久磁铁离合器，其在紧凑的结构方式和最大能传递的高转矩中在滑转时具有较小的过热倾向。从具有开头所述的特征的永久磁铁离合器出发，该任务根据本发明这样解决，SP在第一转子上从在圆 周方向上完全填满永久磁铁出发，通过省略一部分永久磁铁，形成未填充的间隙，并且第一转子和第二转子具有不同数量的永久磁铁。因为在第一转子上在圆周方向上省略一部分永久磁铁，在同步传递旋转运动时，不再为优选在圆周方向上完全填满永久磁铁的第二转子的每个永久磁铁配置第一转子的一个永久磁铁。通过省略一部分永久磁铁，在一定程度上减小最大能传递的转矩。但出人意料地，通过构造未填充的间隙，大大减小滑转的热负荷。也就是说，通过永久磁铁和未填充的间隙在第一转子上的交替，产生强的空气涡流和空气运动，所述空气涡流和空气运动在永久磁铁离合器滑转时、即在打滑时通过分布和散发热量允许非常有效的冷却。因此在与现有技术相比显著提高的转速时，在持续的打滑中也能避免过热，由此实现在极端条件下永久磁铁离合器显著较长的使用寿命。如同在实践中已知的实施方案，适宜地，所有的磁铁具有在圆周方向上相同的延伸尺寸、因此覆盖了相同的角度范围。通过内转子和外转子的不同直径，相应的磁铁通常也大小不同。在本发明的范围中，这样的设计方案也理解为“完全填满”，即在相邻的磁铁之间还保留小的间隙或隔片。隔片尤其能设置用于可靠地保持永久磁铁。但在磁铁根据在第一转子与第二转子之间的气隙的曲率的弧形设计中，在圆周方向上彼此相继的磁铁也能直接互相接界。在本发明的范围内重要的是，由于省略一部分磁铁而形成的间隙保持未填充，从而能形成所述的空气涡流。通过平行于旋转轴线延伸的间隙和空气的涡流，沿纵向看也实现较好和较均匀的热量分布。优选在第二转子上沿圆周方向看彼此相继的永久磁铁具有相反的磁化方向。在第一转子上所有沿圆周方向看彼此相继的永久磁铁也可具有相反的磁化方向，各间隙则分别在对应于第一转子的两个或至少偶数个永久磁铁的延伸尺寸的角度范围上延伸。根据本发明的一种可选的设计设定，在第一转子上永久磁铁在其他情况下交替定向时，在间隙上分别相邻的永久磁铁具有相同的磁化方向，各间隙分别在对应于第一转子的一个或奇数个永久磁铁的延伸尺寸的角度范围上延伸。所述设计对应于这样的布置，其中，从已知的以永久磁铁在内转子和外转子上的完全填满出发，在所述两个转子中的一个上以均匀的间隔省略单个的永久磁铁或永久磁铁对。设有未填充的间隙的转子可以没有限制地构成内转子或外转子，适宜地，未填充的间隙设置在相应被驱动的转子上，以在滑转时实现所述的通风效应。
接着借助仅描述实施例的
本发明。示意性的附图如下图Ia根据现有技术的永久磁铁离合器；图Ib根据图Ia的已知的永久磁铁离合器的透视图；图2至图4根据本发明的永久磁铁离合器的可选的设计方案。
具体实施例方式图Ia和Ib以俯视图和透视图示出从现有技术已知的永久磁铁离合器。所述永久磁铁离合器包括第一转子Ia和第二转子lb，所述第一转子和第二转子分别设有永久磁铁2a、2b并构成内转子和外转子。第一转子Ia和第二转子Ib分别具有十二个围绕圆周以交替的磁化方向布置的永久磁铁2a、2 b。永久磁铁2a、2b根据在转子la、lb之间形成的气隙3的曲率弧形地构造并由此形成基本封闭的环。第一转子Ia与第二转子Ib的永久磁铁2a、2b布置在也作为磁力线回流元件设置的转子支座4a、4b上。 已知的永久磁铁离合器在紧凑的结构方式中表现出能传递高的转矩，但在滑转时观察到非常强烈的放热。因为这种放热与转速相关，当永久磁铁离合器在高的转速下滑转较长的时间时，存在过度加热和损坏永久磁铁离合器的危险。从已知的设计出发，图2示出根据本发明的永久磁铁离合器，在该永久磁铁离合器中，第一转子Ia构成被驱动的外转子。内转子作为第二转子Ib如之前说明的构造，而在总共只具有六个永久磁铁2a的外转子上，由相反极化的永久磁铁2a构成的配对与未占用的间隙5围绕圆周交替，所述间隙分别在与第一转子Ia的两个永久磁铁2a的伸展尺寸对应的角度范围上延伸。在永久磁铁离合器滑转时，内转子作为第二转子Ib不再跟随被驱动的第一转子Ia的运动，由此产生显著的放热。但通过未占用的间隙5产生强烈的空气涡流，这些空气涡流引起良好的冷却和均匀的热量分布，从而在相比于已知的实施方式提高的转速和/或较长的滑转时也能避免永久磁铁离合器的过热。图3示出一种可选的设计，在该设计中，在其他方面具有类似结构的情况下，内转子被驱动并相应地构成根据本发明的永久磁铁离合器的设有间隙5的第一转子la。在这种实施形式中，第一转子Ia与具有十二个永久磁铁2b的第二转子Ib相比也仅具有六个永久磁铁2a,这些永久磁铁2a布置成三组,各组分别有两个相反地定向的永久磁铁2a。图4示出本发明的一种可选的设计，在该设计中，在第一转子Ia即此处示例性的内转子上设置仅在第一转子Ia的一个永久磁铁2a的角度范围上延伸的间隙5。由于在其他情况下磁化方向的交替的定向，因此相邻于每一个间隙5的两个永久磁铁2a的磁化方向相同。
权利要求
1.用于同步传递旋转运动的永久磁铁离合器，其具有第一转子(Ia)和第二转子(lb)，所述第一转子和第二转子分别设有永久磁铁(2a、2b)并构成内转子和外转子，第一转子(Ia)和第二转子(Ib)的彼此相配的永久磁铁(2a、2b)沿圆周方向在相同的角度范围上延伸，其特征在于，在第一转子(Ia)上，从在圆周方向上完全填满永久磁铁(2a)出发，通过省略一部分永久磁铁(2a)，形成未填充的间隙(5)，并且第一转子(Ia)和第二转子(Ib)具有不同数量的永久磁铁(2a，2b)。
2.按权利要求I的永久磁铁离合器，其特征在于，第二转子(Ib)在圆周方向上完全填满永久磁铁(2b)。
3.按权利要求I或2的永久磁铁离合器，其特征在于，在第一转子(Ia)上的未填充的各间隙(5)围绕圆周以均匀的布置方式分布。
4.按权利要求I至3之一的永久磁铁离合器，其特征在于，在第二转子(Ib)上沿圆周方向看彼此相继的各永久磁铁(2b )具有相反的磁化方向。
5.按权利要求I至4之一的永久磁铁离合器，其特征在于，在第一转子(Ia)上沿圆周方向看彼此相继的各永久磁铁(2a)具有相反的磁化方向，各间隙(5)分别在与第一转子(Ia)的两个永久磁铁(2a)的延伸尺寸相对应的角度范围上延伸。
6.按权利要求I至4之一的永久磁铁离合器,其特征在于,与各间隙(5)相邻的永久磁铁(2a)具有相同的磁化方向，各间隙(5)分别在与第一转子(Ia)的一个永久磁铁(2a)的延伸尺寸相对应的角度范围上延伸。
7.按权利要求I至6之一的永久磁铁离合器，其特征在于，在第一转子(Ia)上在每两个彼此相继的间隙(5 )之间布置具有相反的磁化方向的两个永久磁铁(2a)。
8.按权利要求I至7之一的永久磁铁离合器，其特征在于，第一转子(Ia)构成内转子。
9.按权利要求I至7之一的永久磁铁离合器，其特征在于，第一转子(Ia)构成外转子。
全文摘要
本发明涉及一种用于同步传递旋转运动的永久磁铁离合器，其具有第一转子(1a)和第二转子(1b)，所述第一转子和第二转子分别设有永久磁铁(2a、2b)并构成内转子和外转子，第一转子(1a)和第二转子(1b)的彼此相配的永久磁铁(2a、2b)沿圆周方向在相同的角度范围上延伸。根据本发明，在第一转子(1a)上，从在圆周方向上完全填满永久磁铁(2a)出发，通过省略一部分永久磁铁(2a)，形成未填充的间隙(5)，第一转子(1a)和第二转子(1b)具有不同数量的永久磁铁(2a，2b)。
文档编号H02K49/10GK102714455SQ201180006453
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者T·恩勒特, T·莫卡 申请人:弹簧圈动力传输有限公司