[发明专利]磁耦合装置

说明书

本公开提供一种用于在驱动元件与从动元件之间传输旋转运动的系统。所述系统包括耦合到转矩输入的驱动元件，所述转矩输入致使所述驱动元件围绕驱动轴线旋转。所述驱动元件包括第一磁性元件。从动元件被配置成围绕从动轴线旋转。所述从动元件包括第二磁性元件。所述第一磁性元件和所述第二磁性元件都易受磁场影响，并且所述第一磁性元件和所述第二磁性元件中的至少一者产生磁场。所述第一磁性元件与所述第二磁性元件之间的磁相互作用将所述驱动元件的所述旋转运动和所述从动元件的所述旋转运动耦合起来。所述驱动元件和所述从动元件相对于彼此按照预定的旋转定向进行耦合。

技术领域

本发明涉及一种用于使用磁耦合来使无源从动元件与供应动力的驱动元件的角旋转同步的系统。

背景技术

存在许多其中选择性地将角动量从驱动旋转系统传递到从动旋转系统的设备的示例。

在某些简单的示例中，耦合机构的必要条件仅要求所述两个系统能够选择性地彼此接合和脱离。此类系统包含汽车离合器系统，所述汽车离合器系统要求选择性地使从动轴杆与由发动机供应动力的驱动轴杆接合和脱离。

在其它设备中，驱动系统与从动系统之间的关系可能更复杂，例如要求从动系统可以从驱动系统的附近移动或者所述两个系统的相对旋转度数在某一预定位置处是固定的。

此类复杂系统的示例是打印设备，所述打印设备包括沿着轨道在站之间移动的多个固持装置。所述固持装置包括无源可旋转区段，所述无源可旋转区段由沿着轨道定位在各个站处的驱动装置旋转地驱动。在此打印设备的一些实例中，有利的是，可以从驱动系统的定向得到从动系统的定向(即，旋转度数)；这允许完全通过控制驱动系统来执行对从动系统的旋转控制。

存在许多允许将角旋转从驱动系统传输到无源从动系统的已知设备。

已知设备的类型的一个实例是离合器系统(例如，摩擦离合器、牙嵌离合器、液压离合器、离心式离合器和电磁离合器)。在此类系统中，一般在除了允许在旋转元件的轴向方向上的一些移动之外相对于彼此固定的位置处提供从动旋转元件和驱动旋转元件；一般来说，在这些系统中不可能使无源元件和驱动元件的轴线移离对准。这些系统的另一缺点在于，从动元件和驱动元件一般被设计成使得它们可以相对于彼此在任何旋转定向上接合，并且可以被设计成在部分接合时滑移；因此，在驱动元件的定向与从动元件的定向之间不存在必需的关系。

耦合系统的其它示例(例如，奥尔德姆耦合、万向节和爪型耦合)准许驱动元件和从动元件之间的某一程度的角度和/或平移未对准，但不允许这些元件彼此完全脱离。因此，此类系统不适合用于其中将使从动元件移动远离驱动元件的附近的设备中。

耦合系统的其它示例是：齿轮系统，其中一个轴杆相对于另一轴杆的平移致使齿轮啮合在一起；以及磁性轴杆耦合，其中多个北-南磁体对促使从动元件和驱动元件对准。然而，此类系统不具有唯一的接合位置，因此不可以从驱动系统的定向得到从动系统的定向。

因此，需要一种耦合系统，所述耦合系统能够将角运动从旋转驱动元件传输到无源从动元件并且克服了已知装置的上述限制。

发明内容

在本发明的第一方面中，提供一种用于在驱动元件与从动元件之间传输旋转运动的系统，所述系统包括：驱动元件，所述驱动元件耦合到转矩输入，所述转矩输入致使所述驱动元件围绕驱动轴线旋转，所述驱动元件包括第一磁性元件；从动元件，所述从动元件被配置成围绕从动轴线旋转，所述从动元件包括第二磁性元件；所述第一磁性元件和所述第二磁性元件都易受磁场影响，并且所述第一磁性元件和所述第二磁性元件中的至少一者产生磁场；其中所述驱动元件和所述从动元件被配置成使得当处于所述驱动轴线与所述从动轴线对准的驱动位置时，所述第一磁性元件与所述第二磁性元件之间的磁相互作用将所述驱动元件的所述旋转运动和所述从动元件的所述旋转运动耦合起来。

包括以上特征的所述系统实现一种耦合系统，其中所述驱动元件和所述从动元件可以彼此完全分离，并且其中可以从所述驱动元件的定向得到所述从动元件的定向。