專利名稱：磁性驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種磁性驅(qū)動裝置，更加具體但不排他地涉及采 用磁性耦合傳動的驅(qū)動器和軸承。
背景技術(shù)：
將驅(qū)動從發(fā)動機(jī)和電機(jī)傳遞到齒輪箱、泵、交流發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)和 壓縮機(jī)的公知方法是通過多種形式的物理耦合器(包括傳動帶、鏈條、 齒輪、盤、嵌齒和其它耦合器)來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械耦合器有著許多問題， 例如，需要周期性地潤滑齒輪，各部件要精密對準(zhǔn)以及磨損的問題。在 這些裝置中，呈摩擦和熱損失的形式的能量損耗也相當(dāng)嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中提供一種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包
括
主支承件和兩個(gè)副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及
多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件
的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；
其中，所述副支承件間隔開并大致平行，且所述主支承件布置成在 使用中在所述副支承件之間的空間內(nèi)運(yùn)動，從而在給定時(shí)刻，至少一些 主磁體位于每個(gè)副支承件的至少一些副磁體之間。
在一實(shí)施方式中，所述主支承件的磁體和副支承件的磁體均能定向 為使得所述至少一些主磁體的磁極向所述至少一些副磁體施加排斥磁 力。
在一實(shí)施方式中，所述主支承件可以為安裝成在主軸端部上旋轉(zhuǎn)的 盤，且所述副支承件均為安裝成在公共副軸上旋轉(zhuǎn)的盤。在這樣的一個(gè)
形式中，所述主軸可在使用中與所述副軸平行。
在其它形式中，所述副盤均可具有比所述主盤的直徑小的相同直徑。
在一實(shí)施方式中，能通過至少一個(gè)電磁體向至少一個(gè)支承件上的磁 體供給能量，從而在所述主支承件和副支承件之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
在一實(shí)施方式中，每個(gè)磁體可成形為改進(jìn)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。在一個(gè)形式 中，每個(gè)磁體可呈卵形。在另一形式中，每個(gè)磁體可呈扁圓形。
在一實(shí)施方式中，每個(gè)磁體為細(xì)長的，且具有與從每個(gè)支承件的中 心延伸的半徑相傾斜的細(xì)長軸線。在一個(gè)形式中，所述細(xì)長軸線與所述 半徑成銳角或直角，或者每個(gè)支承件上的所述磁體具有這些定向的不同 組合。
在又一實(shí)施方式中，每個(gè)所述磁體的形狀可選自方形、三角形、卵 形、扁圓形、菱形或截柱形中的一種或多種。
在一些實(shí)施方式中，每個(gè)支承件內(nèi)的所述磁體可安裝成突出到所述 支承件的外周之外，或者安裝成凹入到所述外周內(nèi)。
在第二方面中，本發(fā)明提供一種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包
括
主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線 相對于另一軸線平行或傾斜；以及 繞每個(gè)支承件布置的多個(gè)磁體；
其中，每個(gè)支承件呈大致錐形形狀，且在使用中一個(gè)支承件的主錐 面面對另一支承件的主錐面。
在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)磁體可以是細(xì)長的并布置在主錐面中，從 錐形的頂點(diǎn)向著基部延伸。在這樣的一個(gè)形式中，每個(gè)磁體可具有截頭 圓錐段的形式。
在一個(gè)實(shí)施方式中， 一個(gè)支承件內(nèi)的所述磁體可定向?yàn)橄蛄硪恢С?件內(nèi)的所述磁體提供排斥磁力。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述支承件均可安裝成在相應(yīng)軸的端部上旋轉(zhuǎn)。 在一個(gè)形式中， 一個(gè)軸的軸線在使用中與另一軸的軸線垂直。
在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)支承件可以為截頭圓錐形。 在第三方面中，本發(fā)明提供一種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包
括
主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及 多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件 的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；
其中，所述磁體為細(xì)長的，并大致布置成與相應(yīng)支承件的所述旋轉(zhuǎn) 軸線對準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主支承件和副支承件可間隔開。 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主支承件可為安裝成在主軸上旋轉(zhuǎn)的盤，
而所述副支承件也可為安裝成在副軸上旋轉(zhuǎn)的盤。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主軸可在使用中平行于所述副軸。 在這樣的一個(gè)形式中，所述主支承件上的磁體可布置成在使用中與
所述副支承件上的所述磁體平行。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述副盤的直徑可小于所述主盤的直徑。 在一個(gè)實(shí)施方式中，在平面或截面中觀察時(shí)，每個(gè)磁體可呈矩形。 在--個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)支承件內(nèi)的所述磁體可安裝成突出到所述
支承件的外周之外，或者安裝成凹入到所述外周內(nèi)。
在第四方面中，本發(fā)明提供一種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包
括
主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及
多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件
的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；
其中，所述磁體為細(xì)長的，并大致布置成橫向于相應(yīng)支承件的旋轉(zhuǎn) 軸線。
在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)磁體的軸線可與從每個(gè)支承件的中心延伸 的半徑相傾斜。
在可選實(shí)施方式中，所述細(xì)長軸線可與所述半徑成銳角或直角，或 者每個(gè)支承件上的所述磁體可具有這些定向的不同組合。
在另一可選實(shí)施方式中，每個(gè)所述磁體的軸線可與從每個(gè)支承件的
中心延伸的半徑對準(zhǔn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，第四方面的磁性驅(qū)動裝置還另外如第三方面所 限定。
在第五方面中，本發(fā)明提供一種磁性耦合裝置，該磁性耦合裝置包
括
細(xì)長的主軸和細(xì)長的副軸，每個(gè)軸具有在使用中與另 一軸對準(zhǔn)的細(xì) 長軸線，且每個(gè)軸可繞其細(xì)長軸線旋轉(zhuǎn)；
繞所述主軸的第一端部布置的一個(gè)或多個(gè)主磁體；以及
布置在所述副軸的在使用中位于所述主軸第一端部附近的端部處的 一個(gè)或多個(gè)副磁體，所述副磁體布置成使得所述主磁體在使用中定位成 在所述副磁體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主磁體和副磁體均可定向?yàn)槭沟盟鲋鞔?體的磁極向所述副磁體提供排斥磁力。
在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)主磁體可環(huán)繞所述主軸第一端部。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述副磁體可布置在外殼中，該外殼安裝到所 述副軸端部上而與其一起旋轉(zhuǎn)，且所述主軸第一端部在使用中位于所述 外殼內(nèi)。在這樣的一種形式中，所述外殼為從兩個(gè)半部分組裝、然后安 裝到所述副軸端部從而限定所述外殼的殼體。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述外殼可具有定位在其入口處的軸承，所述 主軸通過該入口延伸，從而在使用中被支承在該入口處而旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，所述主磁體和/或副磁體可以為細(xì)長的。


參照附圖可便于描述本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)理解，附圖和相關(guān)描述 的特殊性不應(yīng)理解為要取代本發(fā)明的在先寬泛描述的一般性。
附圖中
圖1示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承
件和副支承件的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖2示出了圖l所示的實(shí)施方式的俯視平面圖3示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承
件和副支承件的另 一 實(shí)施方式的側(cè)視圖4示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承 件和副支承件的另一實(shí)施方式的側(cè)視圖5示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承 件和副支承件的另 一 實(shí)施方式的側(cè)視圖6示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承 件和副支承件的 一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖7示出了圖6所示的實(shí)施方式的俯視平面圖8示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承 件和副支承件的 一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖9示出了圖8所示的實(shí)施方式的俯視平面圖10示出了構(gòu)成磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承件和副支承 件的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖ll示出了圖IO所示的實(shí)施方式的俯視平面圖12示出了圖IO和圖ll所示的實(shí)施方式的端視圖13示出了構(gòu)成磁性驅(qū)動裝置的一部分的盤形主支承件和副支承 件的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖14示出了圖13所示的實(shí)施方式的俯視平面圖15示出了構(gòu)成磁性驅(qū)動裝置的一部分的大致呈圓錐形的主支承 件和副支承件的 一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖16示出了圖15所示的實(shí)施方式的側(cè)視圖n示出了根據(jù)本發(fā)明的磁性耦合裝置的實(shí)施方式的端視圖18示出了圖17所示的實(shí)施方式的局部側(cè)剖視圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的磁性耦合裝置的實(shí)施方式的端視圖-，
圖20示出了圖19所示的實(shí)施方式的局部側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，在圖1和圖2示出了磁性驅(qū)動裝置的一部分的實(shí)施方式。
在第一軸12上定位有呈圓形的主盤10，在第二軸18上定位有兩個(gè)隔開
的也呈圓形的副盤14、 16。第一軸12和第二軸18大致平行排布。第一 軸12定位在主盤的中心點(diǎn)20處，并與主盤垂直。同樣地，第二軸18定 位成與每個(gè)副盤14、 16垂直，并穿過每個(gè)副盤的中心點(diǎn)21。在所示的實(shí) 施方式中，主軸12和副軸18都定向在同一個(gè)縱向平面內(nèi)，但是彼此偏 移。主軸12和副軸18還在相反的方向上延伸。間隔開的副盤14、 16大 致平行，并且在使用中，主盤10布置成在副盤14、 16之間的空間內(nèi)運(yùn) 動，使得盤IO、 14、 16在一定程度上重疊。
圖中所示的主盤10和副盤14、 16分別裝配有磁性裝置，這些磁性 裝置通常呈極性相同的永磁體的形式，沿著從盤的中心點(diǎn)開始的徑向線 定位，并布置成大致橫向于相應(yīng)的盤支承件的旋轉(zhuǎn)軸線。如圖所示，這 些磁體還定位在盤外周處或定位在盤外周附近。磁體嵌入主盤IO和副盤 14、 16中的每一個(gè)內(nèi)，使得磁體的表面與主盤IO和副盤14、 16的外表 面齊平。在所示的實(shí)施方式中，嵌入主盤10內(nèi)的磁體22都定向?yàn)槭沟?每個(gè)磁體的外表面24、 26 (g卩，位于主盤10的相對表面處的表面)的極 性都與定位在相鄰兩個(gè)副盤14、 16中的每個(gè)副盤內(nèi)的磁體28的外表面 的極性相匹配。在圖2所示的實(shí)施方式中，嵌入主盤10中的每個(gè)磁體22 的北極與嵌入副盤14內(nèi)的磁體28的北極對準(zhǔn)。嵌入主盤10內(nèi)的那些磁 體22的南極都與嵌入另一副盤16內(nèi)的磁體30的南極對準(zhǔn)。
主盤10定位在兩個(gè)副盤14、 16之間，使得主盤10和副盤14、 16 中的每個(gè)盤上的磁體22、 28、 30的中心可垂直(或水平)對準(zhǔn)。主盤IO 和副盤14、 16定向?yàn)槭沟卯?dāng)這兩個(gè)副盤14、 16在第二軸18的作用下旋 轉(zhuǎn)時(shí)，使主盤10由于斥力而旋轉(zhuǎn)，從而使第一軸12旋轉(zhuǎn)?？蛇x的是， 當(dāng)主盤IO在第一軸12的作用下旋轉(zhuǎn)時(shí)，使副盤14、 16由于斥力而旋轉(zhuǎn)， 從而使第二軸18旋轉(zhuǎn)。主盤10和副盤14、 16可獨(dú)立地連接至任何旋轉(zhuǎn) 能源，并可在任何旋轉(zhuǎn)能源的作用下旋轉(zhuǎn)，這些旋轉(zhuǎn)能源諸如是電機(jī)、 渦輪、風(fēng)車等等。在一些實(shí)施方式中，可調(diào)節(jié)第一軸和第二軸之間的偏 移，以控制磁相互作用的程度，只要在給定時(shí)刻主盤10上的至少一些磁 體22的位于副盤14、 16上的至少一些磁體28、 30之間即可。
此外，在其它實(shí)施方式中，第一軸和第二軸可沿相同的方向延伸， 而不是如圖2所示沿著相反的方向延伸。盡管在圖1和圖2所示的實(shí)施
方式中，第一軸12和第二軸18具有相同的直徑，不過在其它實(shí)施方式 中，第一軸和第二軸可具有相互不同的直徑。盡管在圖1和圖2所示的 實(shí)施方式中，主盤10和副盤14、 16具有不同的直徑，且主盤10的直徑 大于每個(gè)副盤14、 16的直徑，不過在其它實(shí)施方式中，所述盤可具有相 同的直徑，或者實(shí)際上副盤的直徑可大于主盤的直徑。
如圖1和圖2所示，主盤10上的磁體22和副盤14、 16上的磁體 28、 30為扁圓形(即，藥丸形)。每個(gè)盤上的扁圓形磁體都定向?yàn)閺南鄳?yīng) 盤10、 14、 16的中心點(diǎn)20、 21軸向向外。嵌入在主盤和副盤的相對表 面上的磁體的最外表面的形狀相同。轉(zhuǎn)向圖3和圖4，示出的主盤10A 上的磁體22A以及副盤14A上的磁體28A也是扁圓形，然而副盤上的磁 體28A定向?yàn)槭顾鼈兊南鄳?yīng)軸線(例如線A—A)與盤的外周(例如線B 一B)成銳角A—B布置，而主盤10A上的磁體22A與圖1中的情形一 樣，定向成從盤10A的中心點(diǎn)20A徑向軸向向夕卜。轉(zhuǎn)到圖5，在主盤10C 上，多個(gè)扁圓形磁體22C沿著定位在盤10C外周附近的同心環(huán)結(jié)構(gòu)32 在主盤10C上大致對準(zhǔn)成頭尾相接(但是間隔開)。這些磁體22C都布置 成使它們的細(xì)長軸線定位成與盤10C的半徑成直角。與圖1所示的情形 一樣，副盤14C上的磁體定向?yàn)閺谋P14C的中心點(diǎn)徑向軸向向外。
在其它的實(shí)施方式中，磁體的任何組合都可布置成其各自的細(xì)長軸 線(a)徑向排布，(b)布置成與支承盤的半徑成銳角，或者(c)與支 承盤的半徑垂直，或者是它們的任何組合。
發(fā)明人認(rèn)為，已經(jīng)通過改變定位于這些盤上的磁體的布置和類型而 提高了主盤和副盤之間的轉(zhuǎn)矩。在不期望受理論束縛的情況下，發(fā)明人 認(rèn)為通過利用主盤和副盤上的非圓形磁體，增加了這些盤之間產(chǎn)生的轉(zhuǎn) 矩相互作用。旋轉(zhuǎn)盤之間較大的相互作用意味著在它們之間傳遞的能量 可增加。發(fā)明人推想細(xì)長的磁體能在它們之間傳輸更大的能量(例如與 圓形按鈕式磁體相比)，這是因?yàn)楦?xì)長的磁場在相應(yīng)的相鄰磁體上的重 疊增加。
當(dāng)細(xì)長磁體(例如，在一些形式中具有平或直的側(cè)邊緣)與另一細(xì) 長磁體相互作用時(shí)，發(fā)明人已經(jīng)注意到在保持磁體的支承件之間的滑動 較小。還已經(jīng)觀察到"嵌齒效應(yīng)"的出現(xiàn)減少，即，存在較少的操作"糙 點(diǎn)(rough spot)",傳統(tǒng)的嚙合齒輪系統(tǒng)中在部件旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常會出現(xiàn)這種 操作"糙點(diǎn)"。最后，發(fā)明人已經(jīng)觀察到使用細(xì)長磁體可有助于處理在使 用jl程中主支承盤和副支承盤之間可能出現(xiàn)的某些不對準(zhǔn)，從而可更加 平穩(wěn)地操作。
在圖6和圖7所示的實(shí)施方式中，所示裝置的所有其它方面都與圖 1和圖2所描述的相類似，但是嵌入的磁體22D、 28D和30D成形為等 邊三角形。在所示的實(shí)施方式中，第一軸12D和第二軸18D都定向在同 一縱向平面內(nèi)，不過彼此偏移，并沿著相同的方向延伸。第一軸和第二 軸的直徑也不同。在圖8和圖9所示的實(shí)施方式中，嵌入的磁體22D、 28D、 30D呈偏菱形。在另一實(shí)施方式中，嵌入的磁體可具有從方形、矩 形、非等邊三角形、卵形或截柱形中選擇的一種或多種形狀。在適當(dāng)情 況下可使用這些磁體形狀中的任何組合。
在其它實(shí)施方式中，主盤上的嵌入磁體的形狀的定向無需與副盤上 的嵌入磁體的定向?qū)?zhǔn)。而且，嵌入主盤和副盤內(nèi)的磁體的數(shù)量可根據(jù) 相應(yīng)盤的直徑而變化(使磁場強(qiáng)度不同)。而且，嵌入到主盤內(nèi)的磁體的 相應(yīng)數(shù)量不必等于嵌入到副盤內(nèi)的磁體的數(shù)量。
在又一實(shí)施方式中，用于磁體的主支承件和副支承件的形狀可以是 非圓形的，例如為橢圓，甚至為方形，只要相鄰的旋轉(zhuǎn)支承件之間可產(chǎn) 生磁體的部分對準(zhǔn)即可。
現(xiàn)在參照圖10至圖12,本發(fā)明具有多個(gè)嵌入的磁體以及主盤10F 和副盤14F，所述磁體成形為截面形狀大致呈矩形的細(xì)長、直邊、柱形段， 所述主盤和副盤定向?yàn)槭沟弥鞅P10F的最外周34定位成緊鄰副盤14F的 最外周36。 12個(gè)磁體22F和9個(gè)磁體28F嵌入到相應(yīng)的主盤10F和副盤 14F內(nèi)，使得磁體22F、 28F中的每個(gè)磁體均與盤的最外周34、 36以及 這些盤的相對平面端面38、 40相齊平。在所示的實(shí)施方式中，嵌入主盤 10F內(nèi)的磁體22F均定向?yàn)槭沟妹總€(gè)磁體的外表面(即，定位在主盤10F
的最外周34處的表面)的極性與定位在相鄰副盤14F的外周36處的磁 體28F的外表面的極性相匹配。在圖IO所示的實(shí)施方式中，嵌入到主盤 10F內(nèi)的磁體中的每個(gè)磁體的北極都與嵌入到副盤14F內(nèi)的磁體28F的 北極對準(zhǔn)。
如圖11所示，磁體22F示出為與第一軸12F對準(zhǔn)，而磁體28F示出 為與第二軸18F對準(zhǔn)。理想的是，主盤10F和副盤14F上的磁體(分別 為磁體22F和28F)布置成在使用中是平行的，即，它們相應(yīng)的細(xì)長、直 側(cè)邊對準(zhǔn)。在使用中，發(fā)明人已經(jīng)觀察到這樣的布置可導(dǎo)致在分別保持 磁體22F、 28F的盤IOF、 14F之間的滑動較小，并能有助于處理主盤10F 和副盤14F之間在使用過程中可能出現(xiàn)的某些不對準(zhǔn)，從而可更加平穩(wěn) 地操作。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖13至圖14所示的與圖10至圖12所示裝置在許多方面 都類似的裝置，多個(gè)具有直側(cè)邊的細(xì)長狀磁體22G、 28G示出為從外部 安裝到每個(gè)主盤IOG和副盤14G的相應(yīng)徑向外周上，并伸出到外周外， 而不是如圖10至圖12所示那樣凹入或插入盤中。該布置具有許多與以 上結(jié)合圖10至圖12所示的裝置而描述的操作優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。
在圖15和圖16中所示的另一實(shí)施方式中，示出了這樣一種磁性驅(qū) 動裝置，其包括兩個(gè)相互成直角的可旋轉(zhuǎn)軸12H、 18H，且每個(gè)軸都具有 形狀上均大致呈錐形的相應(yīng)端頭部IOH、 14H。在所示的具體實(shí)施方式
中， 端頭部IOH、 14H呈截頭錐形。繞每個(gè)端頭部IOH、 14H布置有多個(gè)磁 體，這些磁體定位在裙?fàn)钪麇F面42、 44上。在使用中，使相應(yīng)的端頭部 IOH、 14H旋轉(zhuǎn)，從而相鄰的裙?fàn)钪麇F面42、 44彼此緊密靠近地運(yùn)動。 每個(gè)裙?fàn)钪麇F面42、 44都具有多個(gè)呈細(xì)長、截?cái)嗟慕仡^圓錐段22H、 28H 的形式的磁體，這些磁體呈布置為從大致錐形頭的假想頂點(diǎn)向著其底部 延伸。這些磁體凹入每個(gè)端頭部IOH、 18H的裙?fàn)钪麇F面42、 44內(nèi)，從 而與它們相齊平。在所示的實(shí)施方式中，嵌入裙?fàn)钪麇F面42、 44內(nèi)的磁 體22H、 28H都定向?yàn)槭沟妹總€(gè)磁體的外表面(即，定位在端頭部最外 周處的表面)的極性與定位在相鄰端頭部內(nèi)的對應(yīng)磁體的表面的極性相 匹配。因此，由于相鄰端頭部上的對應(yīng)磁體之間的相斥磁力，第一軸的
旋轉(zhuǎn)能使第二軸旋轉(zhuǎn)，反之亦然。
在其它實(shí)施方式中，除了垂直之外，兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)軸之間的角度可布 置為其它相應(yīng)的傾斜角。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖17至圖18所示的實(shí)施方式，示出了將細(xì)長的主軸12J 和副軸18J磁性耦合的磁性耦合器。在所示的實(shí)施方式中，每個(gè)軸12J、 18J都具有在使用中彼此對準(zhǔn)的細(xì)長軸線。每個(gè)軸12J、 18J都可繞其細(xì) 長軸線旋轉(zhuǎn)。
在圖17和圖18所示的實(shí)施方式中，繞主軸12J的端部布置有四個(gè) 細(xì)長磁體22J。副軸18J的端部與呈筒形殼體50形式的外殼形成螺釘配 合，該筒形殼體50包圍腔體52。殼體50的內(nèi)壁54也裝配有四個(gè)細(xì)長磁 體28J。當(dāng)主軸12J (和四個(gè)磁體22J)的端部定位在該腔體內(nèi)從而在主 軸12J的端部與殼體50的內(nèi)壁54之間形成環(huán)形空間時(shí)，如果使主軸和 副軸中的某一軸首先旋轉(zhuǎn)，則主軸12J的磁體22J和殼體50的那些磁體 28J之間的斥力可使得主軸和副軸相對旋轉(zhuǎn)。裝配到殼體50的內(nèi)壁54上 的磁體28J并沒有嵌入成與殼體的內(nèi)壁齊平，而是通過螺釘連接或其它 方式安裝成從內(nèi)壁54突出。
在圖19和圖20中示出的實(shí)施方式中，磁體28K嵌入為與殼體58 的內(nèi)壁56齊平。殼體58布置成由兩個(gè)半筒體組裝，并通過螺釘60在第 二軸18K處保持在一起?；蛘?，該殼體可形成為整體形式，而且在這一 或其它形式中，可通過任何裝置附連到第二軸18K上。嵌在殼體58的內(nèi) 壁56中的磁體28K定向成使得每個(gè)磁體的外表面的極性與安裝在定位于 腔體內(nèi)的主軸上的相應(yīng)磁體的外表面的極性相匹配。軸承62繞主軸12K 的周邊定位，并橫跨腔體64的入口，從而支持主軸12K和副軸18K在 使用中真正對準(zhǔn)，以例如抑制不對準(zhǔn)。
在其它的實(shí)施方式中，并沒有特定要求要如圖所示采用四個(gè)磁體， 而是可繞主軸的周邊端部和殼體的內(nèi)壁布置任意數(shù)量的細(xì)長磁體。
就這里公開的本發(fā)明的任何形式而言，在其它的實(shí)施方式中釆用的 磁體還可包括形成為非圓形的電磁體或任何其它可磁化材料。在采用術(shù) 語"細(xì)長的"來涉指磁體時(shí)，應(yīng)理解，例如可布置一系列長度較小的對準(zhǔn)
磁體從而形成細(xì)長磁條，該細(xì)長磁條也如同單個(gè)細(xì)長磁體一樣發(fā)揮作用。 而且，在本文采用術(shù)語"細(xì)長的"來涉指磁體時(shí)，應(yīng)理解，磁體的相
對側(cè)在一些形式中可以是平行的，在另外一些形式中，這些相對側(cè)可以
是直邊的。然而，術(shù)語"細(xì)長的"不局限于此，而是可包括呈具有非直側(cè)
邊和非平行側(cè)邊形式的磁體，它們只不過在形狀上長度大于寬度。
盡管已經(jīng)參照具體的實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解可以以多
種其它形式實(shí)施本發(fā)明。
應(yīng)理解的是，即使這里引用了任何現(xiàn)有技術(shù)信息，這些引用也不意
味著這些信息在澳大利亞或任何其它國家中形成本領(lǐng)域中的一般公知常
識的一部分。
在所附的權(quán)利要求以及以上對本發(fā)明的描述中，除非上下文要求有
其它的方式來表達(dá)語言或必要的隱含意義，否則詞語"包括(comprise)" 或諸如"包括(comprises)"或"包括(comprising)"的變型在包含性的 意義上使用，即，指定存在所陳述的特征，但不排除本發(fā)明的各種實(shí)施 方式中存在或附加有其它的特征。
在對附圖所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述中，為了清楚起見而采 用了特定的術(shù)語。然而，這并非是要將本發(fā)明局限于所選擇的特定術(shù)語， 而是應(yīng)理解為每個(gè)特定的術(shù)語包括以類似方式操作從而實(shí)現(xiàn)類似技術(shù)效 果的所有技術(shù)等同物。諸如"向前"、"向后"、"徑向"、"周向"、"向上"、 "向下"的術(shù)語等等用作便于提供參照點(diǎn)的詞語，而不應(yīng)將這些術(shù)語解 釋為限制性術(shù)語。
權(quán)利要求
1.一種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包括主支承件和兩個(gè)副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；其中，所述副支承件間隔開并大致平行，且所述主支承件布置成在使用中在所述副支承件之間的空間內(nèi)運(yùn)動，從而在給定時(shí)刻，至少一些主磁體位于每個(gè)所述副支承件的至少一些副磁體之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主支承件的磁 體和副支承件的磁體均定向?yàn)槭沟盟鲋辽僖恍┲鞔朋w的磁極向所述至 少一些副磁體施加排斥磁力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主支承件 為安裝成在主軸端部上旋轉(zhuǎn)的盤，且所述副支承件均為安裝成在公共的 副軸上旋轉(zhuǎn)的盤。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主軸在使用中 與所述副軸平行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述副盤均具 有比所述主盤的直徑小的相同直徑。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，能通過 至少一個(gè)電磁體向至少一個(gè)支承件上的磁體供給能量，從而在所述主支 承件和副支承件之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁 體都成形為改進(jìn)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁體呈卵形或 扁圓形。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁 體為細(xì)長的，且具有與從每個(gè)支承件的中心延伸的半徑相傾斜的細(xì)長軸 線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述細(xì)長軸線與 所述半徑成銳角或直角，或者每個(gè)支承件上的所述磁體具有這些定向的 不同組合。
11. 根據(jù)權(quán)利耍求1至6中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)所述磁體的形狀選自方形、三角形、卵形、扁圓形、偏菱形或截柱形 中的一種或多種。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè) 支承件內(nèi)的所述磁體都安裝成突出到所述支承件的外周之外，或者安裝 成凹入到所述外周內(nèi)。
13. —種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包括主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線平行于另一軸線或與另一軸線相傾斜；以及 多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件布置；其中，每個(gè)支承件呈大致錐形形狀，且在使用中一個(gè)支承件的主錐 面面對另一支承件的主錐面。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁體是細(xì)長 的，并布置在主錐面上，從而從錐形的頂點(diǎn)向著基部延伸。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁體具有截 頭圓錐段的形式。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 一個(gè)支承件內(nèi)的所述磁體定向?yàn)橄蛄硪恢С屑?nèi)的所述磁體提供排斥磁 力。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 所述支承件均安裝成在相應(yīng)軸的端部上旋轉(zhuǎn)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 一個(gè)軸的軸線在 使用中與另一軸的軸線垂直。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 每個(gè)支承件為截頭圓錐形。
20. —種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包括 主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；其中，所述磁體為細(xì)長的，并大致布置成與相應(yīng)支承件的所述旋轉(zhuǎn) 軸線對準(zhǔn)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主支承件和 副支承件間隔開。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主支 承件為安裝成在主軸上旋轉(zhuǎn)的盤，而所述副支承件也為安裝成在副軸上 旋轉(zhuǎn)的盤。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主軸在使用中平行于所述副軸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述主支 承件上的磁體布置成在使用中與所述副支承件上的所述磁體平行。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 所述副盤的直徑小于所述主盤的直徑。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20至25中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 在平面或截面中觀察時(shí)，每個(gè)磁體呈矩形。
27. 根據(jù)權(quán)利要求20至26中任一項(xiàng)所述的磁性驅(qū)動裝置，其中， 每個(gè)支承件內(nèi)的所述磁體都安裝成突出到所述支承件的外周之外，或者 安裝成凹入到所述外周內(nèi)。
28. —種磁性驅(qū)動裝置，該磁性驅(qū)動裝置包括 主支承件和副支承件，每個(gè)支承件可繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及 多個(gè)磁體，所述磁體繞每個(gè)支承件的外周布置且布置在每個(gè)支承件的外周處或每個(gè)支承件的外周附近；其中，所述磁體為細(xì)長的，并大致布置成橫向于相應(yīng)支承件的旋轉(zhuǎn) 軸線。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)磁體的軸線 與從每個(gè)支承件的中心延伸的半徑相傾斜。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，所述細(xì)長 軸線與所述半徑成銳角或直角，或者每個(gè)支承件上的所述磁體具有這些 定向的不同組合。
31. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的磁性驅(qū)動裝置，其中，每個(gè)所述磁體的 軸線與從每個(gè)支承件的中心延伸的半徑對準(zhǔn)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求28至31中任一項(xiàng)所述的、另外如權(quán)利要求21至 27所述中任一項(xiàng)所限定的磁性驅(qū)動裝置。
33. —種磁性耦合裝置，該磁性耦合裝置包括 細(xì)長的主軸和細(xì)長的副軸，每個(gè)軸具有在使用中與另一軸對準(zhǔn)的細(xì)長軸線，且每個(gè)軸可繞其細(xì)長軸線旋轉(zhuǎn)；繞所述主軸的第一端部布置的一個(gè)或多個(gè)主磁體；以及 布置在所述副軸的在使用中位于所述主軸第一端部附近的端部處的一個(gè)或多個(gè)副磁體，所述副磁體布置成使得所述主磁體在使用中定位成在所述副磁體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的磁性耦合裝置，其中，所述主磁體和副 磁體均定向?yàn)槭顾鲋鞔朋w的磁極向所述副磁體提供排斥磁力。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的磁性耦合裝置，其中，多個(gè)主磁 體環(huán)繞所述主軸第一端部。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的磁性耦合裝置，其中， 所述副磁體布置在外殼中，該外殼安裝到所述副軸端部上而與其一起旋 轉(zhuǎn)，且所述主軸第一端部在使用中位于所述外殼內(nèi)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的磁性耦合裝置，其中，所述外殼為從兩 個(gè)半部分組裝、然后安裝到所述副軸端部以限定所述外殼的殼體。
38. 根據(jù)權(quán)利要求33至37中任一項(xiàng)所述的磁性耦合裝置，其中， 所述外殼具有定位在其入口處的軸承，所述主軸通過該入口延伸，從而 在使用中被支承在該入口處以旋轉(zhuǎn)。
39. 根據(jù)權(quán)利要求33至38中任一項(xiàng)所述的磁性耦合裝置，其中， 所述主磁體和/或副磁體為細(xì)長的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁性驅(qū)動裝置。主盤(10)和副盤(14、16)均裝配有通常呈相同極性的永磁體的形式的磁性裝置，這些磁性裝置沿著從盤(14、16)的中心點(diǎn)開始的徑向線定位，并布置成大致橫向于相應(yīng)盤的旋轉(zhuǎn)軸線。如附圖所示，這些磁體還定位在盤的周邊處或盤的周邊附近。這些磁體嵌入每個(gè)主盤(10)和副盤(14、16)中，使得所述磁體的表面與主盤(10)和副盤(14、16)的外表面齊平。在圖2所示的實(shí)施方式中，嵌入在主盤(10)內(nèi)的每個(gè)磁體(22)都具有與嵌入在副盤(14)內(nèi)的磁體(28)的北極對準(zhǔn)的北極。嵌入在主盤(10)內(nèi)的那些磁體(22)的每一個(gè)都具有與嵌入在另一副盤(16)內(nèi)的磁體(30)的南極對準(zhǔn)的南極。在一些實(shí)施方式中，主盤和副盤上的磁體布置成是平行的，它們相應(yīng)的細(xì)長、直側(cè)邊對準(zhǔn)。在使用中，發(fā)明人已經(jīng)觀察到，這樣的布置可使得在保持磁體的盤(10、14)之間的滑動較小，并可有助于處理使用期間在這些盤之間可能發(fā)生的某些不對準(zhǔn)，從而可更加平穩(wěn)地操作。
文檔編號F16H49/00GK101171444SQ200680015702
公開日2008年4月30日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者安德魯·博伊德·弗倫奇 申請人:安德魯·博伊德·弗倫奇