[发明专利]具有两个转子的磁阻耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将第一轴与第二轴进行耦合的磁阻耦合器。

背景技术

存在许多用于磁力耦合器的解决方案。它们几乎所有都基于由永磁体产生的磁场。磁力耦合器的最简单的实现形式由两个相对布置的、转动的磁体构成。由此得到无接触的、却不可分开的耦合器。如果用旋转磁场绕组取代利用永磁体实现的耦合器的一侧，那么该耦合器也能够实现为可切换的。然而，耗费明显增高。尤其也就是以感应的方式或者借助于滑动触头向转动轴传递功率。

然而，两个转动轴之间的磁力耦合器对于许多应用场合来说都是有利的，其中所述磁力耦合器能够通过接通电流有控制地传递转矩。能够根据需求无接触地传递力。尤其如果在电操控时切断磁场，那么就实现了耦合器的断开。

发明内容

因此，本发明任务在于，能够更简单地实现两个轴的耦合。

根据本发明，该任务通过一种用于将第一轴与第二轴进行耦合的磁阻耦合器得以解决，所述磁阻耦合器包括空心柱形的定子，该定子具有一个或者多个分布在定子周边的磁体；还包括第一转子，该第一转子可旋转运动地支承在定子内部、与第一轴不可相对旋转地连接并且具有多个分布在其周边上的相互分开的铁磁性的第一区段；并且还包括第二转子，该第二转子可旋转运动地支承在第一转子内部、与第二轴不可相对旋转地连接并且具有多个分布在其周边上的铁磁性的第二区段。

于是，以有利的方式，磁阻耦合器基本上由三个组件得以实现，也就是定子、第一转子和第二转子，其中只有定子必须具有一个或者多个磁体。与两个轴连接的第一转子和第二转子只需要至少部分地由铁磁性材料制成。借此能够轻松地更换轴或转子，而不需要磁体。

优选的是，定子具有两个铁磁性的环，它们同轴地前后布置，并且在所述两个环之间布置了所述一个或者多个磁体。由此能够将磁场以任何角位置导入到第一转子中或从该第一转子中引导出去。

此外特别有利的是，所述一个或者多个磁体都是电磁体。这样一来有可能的是，能够电控制磁阻耦合器。这样尤其能够电气地影响第一轴与第二轴之间传递的转矩。

每个电磁体都能够具有铁磁芯，所述铁磁芯是两个铁磁性的环之间的连接件，从而使得在两个铁磁性的环之间存在无空隙的铁磁性的连接。于是在两个同轴地前后布置的铁磁性的环之间形成特别小的磁阻。

在一种实施方式中，第一转子的每个第一区段都构造成棒状并且具有三个子区段，其中第一子区段和第二子区段由铁磁性的材料构成并且沿径向布置在两个铁磁性的环的下方，并且第三子区段由非磁性的材料构成并且沿轴向布置在第一和第二子区段之间。通过第一转子的第一区段的第一子区段和第二子区段使得磁场从环出发径向向内或径向向外地被导入环中。

第一转子能够具有盘状的保持元件，在所述保持元件的一侧上固定着第一轴并且在其相对置的另一侧上固定着第一区段。以这种方式能够将转矩从第一转子的第一区段传递到第一轴上。

优选的是，第二转子具有与第一转子一样的轴向长度，并且所述轴向长度相当于定子的轴向长度。由此形成尽可能紧凑的并且有效的磁阻耦合器。

第二转子的第二区段能够星状地围绕第二转子的轴线布置。因此，第二区段在第二转子的中心、也就是旋转轴线处相互接触。由此使得沿径向到达的磁通量被导入中央并且沿轴向偏转或者沿径向偏转并且被向外引导。

优选的是，定子的电磁体的绕组串联联接。由此使得穿过电磁体的全部绕组的电流相同，从而能够实现对磁阻耦合器的简单的控制。

根据本发明，还提供一种具有所述磁阻耦合器和控制装置的耦合器设备，利用所述控制装置能够如此控制磁阻耦合器，从而在耦合状态下使得第一转子和第二转子中的第一磁场朝向第一方向，并且在所述耦合状态结束之后能够通过电流脉冲立即在第一转子和第二转子中形成朝向与第一方向相反的第二方向的第二磁场以用于退磁。由此能够确保，在耦合状态结束后，转子中以及有时定子中的剩余磁化消失，从而在脱耦状态下使得第一转子和第二转子之间实际上不再传递转矩。借此，两个轴完全脱耦。

附图说明

现在借助附图更详尽地阐述本发明，附图中：

图1示出根据本发明的示例性的磁阻耦合器的透视图；

图2示出图1中的磁阻耦合器的另一透视图；

图3示出磁阻耦合器的外部的第一转子；

图4示出磁阻耦合器的内部的第二转子；

图5示出磁阻耦合器的带有绕组的定子；

图6示出不带绕组的定子；

图7示出磁阻耦合器的带有磁场线的端侧视图；