DE2460171A1 - MAGNETIC COUPLING - Google Patents
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Description
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17. Dezember Gzt/Ra.December 17th Gzt / Ra.
USUl KOICUSAI SANGYO KABUSHIKI KAISiLV, 131-2, Nagasawa, Shimizucho, Sunto-gun, Shizuoka Prefecture, JapanUSUl KOICUSAI SANGYO KABUSHIKI KAISiLV, 131-2, Nagasawa, Shimizucho, Sunto-gun, Shizuoka Prefecture, Japan
Magnetische KupplungMagnetic coupling
Die Erfindung betrifft eine magnetische Kupplung mit einem Hysterese-Rotor, der ein eine Hysterese aufweisendes Oberflächenbauteil enthält, einem Permanentmagnet-Rotor, dessen Oberfläche in mehrere Pole aufgeteilt ist, einem aus Eisenteilen bestehenden Rotor, der abwechselnd radial im Abstand angeordnete Eisenteile und Abstandsteile aufweist, wobei die Anzahl der Eisenteile der Anzahl der einzelnen magnetischen Endflächen entspricht, die die mehrpolige Oberfläche des Permanentmagnet-Rotors bilcien, und mit einer Welle, die diese Rotoren drehbar trägt.The invention relates to a magnetic coupling with a Hysteresis rotor, which contains a surface component exhibiting a hysteresis, a permanent magnet rotor, the surface of which is divided into several poles, a rotor consisting of iron parts, which is arranged alternately radially at a distance Has iron parts and spacers, the number of iron parts corresponding to the number of individual magnetic end faces, which bilcien the multi-pole surface of the permanent magnet rotor, and with a shaft that rotatably supports these rotors.
Magnetische Kupplungen des Standes der Technik dienen häufig zur Begrenzung bzw, Verhinderung einer unnötigen Drehmomentübertragung, wenn eine bestimmte Drehzahl erreicht worden ist, indem der Schlupf entsprechend ausgenutzt wird. Jedoch auch bei dieser Art der Kupplung ist ein unnötiger Leistungsverbraueh weiterhin unvermeidbar, da ein Drehmoment immer auf die getriebene Seite übertragen wird, wenn die Antriebsseite Umdrehungen ausführt, unabhängig davon, ob die Drehmomentübertragung erforderlich ist oder nicht. Bei Verwendung in Verbindung mit dem Antrieb eines Kühlgebläses oder Lüfters für einen Fahrzeugmotor wird z.B. die Erwärmung des Motors in dBr winterlichen Jahreszeit behindert,Magnetic clutches of the prior art are often used to limit or prevent unnecessary torque transmission, when a certain speed has been reached by using the slip accordingly. But also with this one Type of clutch, an unnecessary power consumption is still unavoidable, since a torque is always on the driven side is transmitted when the drive side makes revolutions, regardless of whether the torque transmission is required or not. When used in connection with the drive of a cooling fan or fan for a vehicle engine, e.g. the Warming of the engine in dBr hinders winter season,
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da das Drehmoment auf das Kühlgebläse unabhängig von der Temperatur übertragen wird.because the torque on the cooling fan is independent of the temperature is transmitted.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, diesem Nachteil abzuhelfen.The object of the invention is therefore to remedy this disadvantage.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der aus Eisenteilen bestehende Rotor, der radial oder peripher im Abstand angeordnete Eisenteile aufweist, deren Zahl der Anzahl der in der mehrpoligen Oberfläche des Permanentmagnet-Rotors ausgebildeten Magnetpole entspricht, zwischen dem Hysterese-Rotor und dem Permanentmagnet-Rotor angeordnet ist, um eine Winkelverschiebung zu dem Permanentmagnet-Rotor zu erzielen, so daß die Durchdringung des Hysterese-Rotors von magnetischen Kraftlinien und damit auch die magnetische Kopplung mittels dieser Winkelverschiebung gesteuert wird. Somit wird auf vorteilhafte Weise der Weg des magnetischer Kraftflusses dann, wenn es erforderlich ist, geändert, so daß die Übertragung eines Drehmomentes beendet oder unterbrochen werden kann, wenn eine gegebene oder geforderte Bedingung vorliegt.This object is achieved in that the from Iron parts existing rotor, which has iron parts arranged radially or peripherally at a distance, the number of which corresponds to the magnetic poles formed in the multi-pole surface of the permanent magnet rotor, between the hysteresis rotor and the permanent magnet rotor is arranged to achieve an angular displacement to the permanent magnet rotor, so that the penetration of the hysteresis rotor by magnetic lines of force and thus also the magnetic coupling by means of this angular displacement is controlled. Thus, the path of the magnetic force flux is then advantageously if necessary, changed so that the transmission of a torque can be terminated or interrupted if a given or required condition is met.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.
Es zeigen: .Show it: .
Fig. 1 im Schnitt einen Aufriß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Kupplung,Fig. 1 is a sectional elevation of an embodiment of the magnetic coupling according to the invention,
Pig. 2 einen, rechtsseitigen Aufriß des aus Eisenteilen bestehenden Rotors nach Fig. 1,Pig. 2 is a right-hand elevation of the one consisting of iron parts Rotor according to Fig. 1,
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Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A nach Fig. 1,Fig. 3 is a section along the line A-A of Fig. 1,
Fig. 4 einen linksseitigen Aufriß des Hysterese-Rotors nach Fig. 1,4 is a left side elevation of the hysteresis rotor Fig. 1,
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B nach Fig. i, wobei einige Teile weggebrochen sind, die den eingekuppelten Zustand darstellt,Fig. 5 is a sectional view along the line B-B of Fig. I, with some parts broken away, showing the engaged state,
Fig. 6 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Linie C-C nach Fig. 5,6 is a sectional view on an enlarged scale along the line C-C of Fig. 5,
Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B nach Fig. 1, wobei einige Teile weggebroelien sind, die den ausgekuppelten Zustand darstellt.Fig. 7 is a sectional view taken along the line B-B of Fig. 1 with some parts broken away showing the disengaged State represents.
Fig. 8 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab entlang der Linie D-D nach Fig. 7,8 is a sectional view along an enlarged scale the line D-D of Fig. 7,
Fig. 9 im Schnitt einen Aufriß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Kupplung,Fig. 9 is a sectional elevation of a further embodiment the magnetic coupling according to the invention,
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie E-E nach Fig. 9» wobei einige Teile weggebrochen sind,, die den eingekuppelten Zustand darstellt, undFig. 10 is a sectional view taken along the line E-E of Fig. 9, with some parts broken away, showing the engaged State represents, and
Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der Linie E-E nach Fig. 9, wobei einige Teile weggebrochen sind, die den ausgekuppelten Zustand darstellt.Fig. 11 is a sectional view taken along line E-E of Fig. 9 with some parts broken away showing the disengaged State represents.
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In den Figuren i bis 8 ist mit 1 eine Antriebswelle, mit 2 ein Hysterese-Rotor, mit H ein Hysterese-Bauteil, mit 2' ein Rahmen des Hysterese-Rotors 2, der das daran befestigte Bauteil H trägt, mit h die Oberfläche des Hysterese-Bauteils, die von einer Seite des Hysterese-Rotors gebildet wird, und mit 2" ein Kugellager bezeichnet, das den Hysterese-Rotor 2 auf der Welle 1 lagert. Mit der Bezugszahl 3 ist ein Permanentmagnet-Rotor, mit M Permanentmagnet-Bauteile und mit 3f ein Rahmen bezeichnet, der mehrere daran befestigte Bauteile M trägt, um den Permanentmagnet-Rotor zu bilden. Der Permanentmagnet-Rotor 3 «reist an einer Seite eine mehrpolige Oberfläche m auf, die von einer Anordnung radial im Abstand angeordneter abwechselnd magnetische Nord- und Südpole aufweisender Polflächen der einzelnen Permanentmagnet-Bauteile M gebildet wird. Im folgenden sind die Pole und Polendflächen der einzelnen Permanentmagnet-Bauteile M mit N und S bezeichnet, und eine Permanentmagnet-Polendfläche wird auch als Magnetendfläche bezeichnet. Polteile der Pole N und S, die innerhalb des Rahmens angeordnet sind, sind mit M1 bezeichnet. Die einzelnen, in der mehrpoligen Oberfläche m angeordneten Pole N und S sind voneinander durch nichtmagnetisches Material oder Luft getrennt. Als nichtmagnetisches Material können Aluminium, Kupfer, Messing, Ebonit oder Hartgummi und synthetische Harze verwendet werden. Mit der Bezugszahl 3'a ist die periphere Wand des Rahmens 3', mit 3'd ein Teil zur Aufnahme eines noch zu beschreibenden Vorsprungs *t'c, mit 3'c sind auf gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeteils angeordnete Anschläge, mit 3'd zwischen benachbarten Polen N und S ausgebildete Abstandsteile, mit 3'e ist ein Ansatzstück, mit 3'f ein axiales Durchgangsloch oder eine Öffnung, die in einem Teil des Rahmens ausgebildet ist, mit 3'g sindIn FIGS Hysteresis component, which is formed by one side of the hysteresis rotor, and 2 "denotes a ball bearing that supports the hysteresis rotor 2 on the shaft 1. Reference number 3 is a permanent magnet rotor, with M permanent magnet components and 3 f designates a frame which carries a plurality of fastened components M in order to form the permanent magnet rotor Pole faces of the individual permanent magnet components M having north and south poles are formed. In the following, the poles and pole end faces of the individual permanent magnet components M are denoted by N and S, and a permanent magnet pole face is also referred to as the magnet end face. Pole parts of the poles N and S, which are arranged within the frame, are denoted by M 1. The individual poles N and S arranged in the multi-pole surface m are separated from one another by non-magnetic material or air. Aluminum, copper, brass, ebonite or hard rubber and synthetic resins can be used as non-magnetic material. With the reference number 3'a is the peripheral wall of the frame 3 ', with 3'd a part for receiving a projection * t'c to be described, with 3'c are stops arranged on opposite sides of the receiving part, with 3'd Spacers formed between adjacent poles N and S, with 3'e is an extension piece, with 3'f an axial through hole or an opening formed in a part of the frame, with 3'g
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Rippen oder Leitbleche, mit 3'h ist der Boden des Rahmens, mit 3" ein abgestufter Teil, an dem der noch zu beschreibende aus Eisenteilen bestehende Rotor gehalten wird, mit 3"a eine ringförmige Nut und mit der Bezugszahl 3"b ist ein Haltering bezeichnet. Ribs or baffles, with 3'h is the bottom of the frame, with 3 "a stepped part on which the rotor, which is still to be described, is made of iron parts is held, with 3" a an annular one Groove and with the reference number 3 "b is designated a retaining ring.
Mit der Bezugszaül k ist,der aus Eisenteilen bestehende Rotor bezeichnetT der eine Anordnung aus radial im Abstand angeordneten EisenteJlen 5 aufweist, deren Anzahl der Anzahl der Magnet-Endflächen N und S entspricht und die jeweils voneinander durch einen Abstandsspalt 4'd getrennt sind. Der Rotor weist einen Rahmen 4' auf, an dem die Eisenteile 5 befestigt sind, . der einen äußeren Ring 4t'a und ein Ansatz- oder Anschlagstüek 4'b aufweist, wobei der bereits erwähnte Vorsprung hrc sich von dem äußeren Ring nach außen erstreckt. Der Aufbau und die Anordnung der Eisentei,le des Rotors 4 ist entsprechend der mehrpoligen Oberfläche ra des Permanentmagnet-Rotors 3 und der entsprechenden Oberfläche h de,s Hysterese-Bauteils unterschiedlich und weist im Falle der Anordnung nach Fig. 2 eine scheibenähnliche Form auf. Als Material zum Trennen und Isolieren der einzelnen Eisenstücke 5 können die bereits genannten Stoffe zur Trennung der Pole N und S in der mehrpoligen Oberfläche m verwendet werden. Alternativ kann der Abstandsspalt Vd auch von Luft ausgefüllt werden.The reference tooth k denotes the rotor consisting of iron parts T which has an arrangement of radially spaced iron parts 5, the number of which corresponds to the number of magnet end faces N and S and which are each separated from one another by a spacing gap 4'd. The rotor has a frame 4 'to which the iron parts 5 are attached,. which has an outer ring 4t'a and an attachment or stop piece 4'b, the aforementioned projection h r c extending outward from the outer ring. The structure and arrangement of the iron parts of the rotor 4 is different according to the multi-pole surface ra of the permanent magnet rotor 3 and the corresponding surface h de, s hysteresis component and, in the case of the arrangement according to FIG. 2, has a disk-like shape. As a material for separating and insulating the individual iron pieces 5, the substances already mentioned for separating the poles N and S in the multi-pole surface m can be used. Alternatively, the spacing gap Vd can also be filled with air.
Die einzelnen Rotoren 2, 3 und k sind koaxial zueinander angeordnet, wobei der die Eisenteilanordnung aufweisende Rotor h derart zwischen den anderen beiden Rotoren angeordnet ist, daß eine Seite des Rotors h der Oberfläche h des eine Hysterese aufweisenden Bauteils des Hysterese-Rotors 2 und die andere Seite der mehrpoligen Oberfläche m des Permanentmagnet-RotorsThe individual rotors 2, 3 and k are arranged coaxially to one another, the rotor h having the iron part arrangement being arranged between the other two rotors in such a way that one side of the rotor h of the surface h of the hysteresis component of the hysteresis rotor 2 and the other side of the multi-pole surface m of the permanent magnet rotor
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gegenüberliegt. Der Hysterese-Rotor 2 und der Permanentmagnet-Rotor 3 sind unabhängig voneinander drehbar. Der aus Eisenteilen bestehende Rotor h dreht sich im Gleichlauf mit dem Permanentmagnet-Rotor 3, jedoch kann eine Winkelverschiebung relativ zum Rotor 3 um einen bestimmten Winkel 6 erfolgen. Dieser Winkel 6 wird von dem Aufnahmeteil 3'b bestimmt, der in der peripheren Wand 3'a des Permanentmagnet-Rotorrahmens 3' ausgebildet ist. Anders ausgedrückt, die Verdrehung des Vorsprungs Vc wird durch die Anschläge 3fc nahe den gegenüberliegenden Enden 6a und 6b des Aufnahmeteils 3'b begrenzt. Diese Anordnung zur Begrenzung der Drehbewegung kann abgeändert werden, falls es erwünscht ist. Zum Beispiel kann der Ort der Anbringung des Vorsprunges Vc mit demjenigen der Anschläge 3'e vertauscht werden.opposite. The hysteresis rotor 2 and the permanent magnet rotor 3 can be rotated independently of one another. The rotor h , which consists of iron parts, rotates synchronously with the permanent magnet rotor 3, but an angular displacement relative to the rotor 3 by a certain angle 6 can take place. This angle 6 is determined by the receiving part 3'b which is formed in the peripheral wall 3'a of the permanent magnet rotor frame 3 '. In other words, the rotation of the projection Vc is limited by the stops 3 f c near the opposite ends 6a and 6b of the receiving part 3'b. This arrangement for limiting rotational movement can be modified if desired. For example, the location of the attachment of the projection Vc can be interchanged with that of the stops 3'e.
Die Verdrehung kann entweder manuell oder automatisch vorgenommen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung erfolgt sie automatisch. Hierzu ist eine (in Fig. i dargestellte) Änderungen der Umgebungstemperatur erfassende Bimetallspule 8 an einem Ende la der Welle angeordnet, so daß die Ausdehnung und Kontraktion der Bimetallspule 8 automatisch über eine Kupplungsstange 8b zu dem aus Eisenteilen bestehenden Rotor k übertragen werden kann. Die als Temperatursensor dienende Bimetallspule 8 dreht sich im Gleichlauf mit dem Permanentmagnet-Rotor. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Bimetallspule am Ende la der Welle 1 befestigt, die eine Antriebswelle ist. In diesem Falle befindet sich der Permanentmagnet-Rotor 2 auf der angetriebenen Seite. Wird die Verdrehung manuell vorgenommen, so sind ein Teil des Rahmens V des aus Eisenteilen bestehenden Rotors k und ein Teil des Rahmens 3' des Permanentmagnet-Rotors 3 in geeigneter Weise derart angebracht, daß sie sich im Gleichlauf drehen und manuell um einen bestimmten Winkel relativ zueinander verschoben werden können.The rotation can be done either manually or automatically. In the illustrated embodiment of the invention, it takes place automatically. For this purpose, a bimetal coil 8 (shown in FIG. I) which detects changes in the ambient temperature is arranged at one end la of the shaft so that the expansion and contraction of the bimetal coil 8 can be automatically transmitted via a coupling rod 8b to the rotor k made of iron parts. The bimetal coil 8 serving as a temperature sensor rotates in synchronism with the permanent magnet rotor. In the illustrated embodiment of the invention, the bimetallic coil is attached to the end la of the shaft 1, which is a drive shaft. In this case, the permanent magnet rotor 2 is on the driven side. If the rotation is carried out manually, part of the frame V of the rotor k made of iron parts and part of the frame 3 'of the permanent magnet rotor 3 are appropriately attached in such a way that they rotate in unison and rotate manually by a certain angle relative can be moved to each other.
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Durch die Winkelverschiebung des aus Eisenteilen bestehenden Rotors h relativ zu dem Permanentmagnet-Rotor 3 innerhalb des genannten vorgegebenen Winkels verändern sich die vom magnetischen Fluß durchsetzten Querschnitte und Strecken. Befindet sich der Vorsprung 4'c in Eingriff mit einem der Anschläge 3'c an dem entsprechenden Ende 6a des Aufnahmeteils, so liegen die einzelnen Eisenteile 5 den Magnet-Endflächen N und S der mehrpoligen Oberfläche m gegenüber, während die einzelnen Abstandsspalte 4'd zwischen benachbarten Eisenteilen den Abstandsspalten 3'd zwischen benachbarten Magnet-Endflächen N und S gegenüberliegen. Befindet sich der Vorsprung in Eingriff mit dem anderen Anschlag 3'c am anderen Ende 6b, so liegen die einzelnen Eisenteile 5 den Abstandsspalten 3'd zwischen benachbarten Magnet-Endflächen N und S gegenüber, während die Abstandsspalte 4'd zwischen benachbarten Eisenteilen den Magnet-Endflächen N und S gegenüberliegen. Der erstere oder erste Zustand ist in den Flg. 5 und 6 dargestellt, während der letztere oder zweite Zustand in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. In den Fig. 6 und 8 sind die magnetischen Kraftlinien und ihr Verlauf mit der Bezugszahl 7 bezeichnet und durch gestrichelte Pfeile dargestellt.As a result of the angular displacement of the rotor h consisting of iron parts relative to the permanent magnet rotor 3 within the specified angle mentioned, the cross-sections and distances through which the magnetic flux passes change. If the projection 4'c is in engagement with one of the stops 3'c at the corresponding end 6a of the receiving part, the individual iron parts 5 lie opposite the magnet end faces N and S of the multipolar surface m, while the individual spacing gaps 4'd between adjacent iron parts, the spacing gaps 3'd between adjacent magnet end faces N and S are opposite. If the projection is in engagement with the other stop 3'c at the other end 6b, the individual iron parts 5 lie opposite the spacing gaps 3'd between adjacent magnet end faces N and S, while the spacing gaps 4'd between adjacent iron parts the magnet -End faces N and S are opposite. The former or first state is shown in Figs. 5 and 6, while the latter or second condition is shown in Figs. In FIGS. 6 and 8, the magnetic lines of force and their course are denoted by the reference number 7 and represented by dashed arrows.
Im ersten, in den Fig. 5 und 6 dargestellten Falle, bei dem die einzelnen Eisenteile 5 die Magnet-Endflächen N und S überdecken, während die Abstandsspalte 4!d zwischen den Eisenteilen die Abstandsstticke 3'd zwischen den Magnet-Endflächen überdecken, verlaufen die magnetischen Kraftlinien durch die einzelnen Eisenteile 5 und ebenfalls durch das permanentmagnetische Bauteil M und das Hysterese-Bauteil H auf gegenüberliegenden Seiten der Eisenteile 5, so daß magnetische Kräfte auf die Bauteile H und M wirken. Es ist ersichtlich, daß in diesem Zustand durch Drehung eines der Rotoren 2 und 3 als Antriebsseite sich derIn the first case, shown in FIGS. 5 and 6, in which the individual iron parts 5 cover the magnet end faces N and S, while the spacing gaps 4 ! d between the iron parts cover the spacers 3'd between the magnet end faces, the magnetic lines of force run through the individual iron parts 5 and also through the permanent magnetic component M and the hysteresis component H on opposite sides of the iron parts 5, so that magnetic forces the components H and M are effective. It can be seen that in this state by rotating one of the rotors 2 and 3 as the drive side, the
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jeweils andere ebenfalls als angetriebene Seite dreht.each other also rotates as the driven side.
Im zweiten, in den Fig. 7 und 8 dargestellten Falle, bei dem die einzelnen Eisenteile 5 die Abstandsspalte 3'd zwischen den Magnet-Endflächen überdecken, während die Abstandsspalte 4'd zwischen den Eisenteilen die Magnet-Endflächen N und S überdecken, werden die aus den Polen N austretenden magnetischen Kraftlinien über die Eisenteile 5 kurzgeschlossen, d.h., sie treten unmittelbar nach Passieren der Eisenteile 5 wieder in die benachbarten Pole S ein, ohne das Hysterese-Bauteil H zu durchsetzen, so daß keine magnetischen Kräfte auf die Oberfläche h des Hysterese-Bauteils wirken. Es ist ersichtlich, daß in diesem Zustand kein Drehmoment übertragen wird.In the second case, shown in FIGS. 7 and 8, in which the individual iron parts 5 the gap 3'd between the Cover magnet end faces, while the spacing gap 4'd between the iron parts cover the magnet end faces N and S, the magnetic lines of force emerging from the poles N are short-circuited via the iron parts 5, i.e. they enter the neighboring poles S again immediately after passing the iron parts 5 without the hysteresis component H closing enforce so that no magnetic forces act on the surface h of the hysteresis component. It can be seen that no torque is transmitted in this state.
In den Fig. 9, 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform Weicht von der voraufgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung hinsichtlich der Anordnung der Permanentmagnete und des Hysterese-Bauteils ab, und auch die Form des aus Eisenteilen bestehenden Rotors ist aufgrund dieser Unterschiede anders. Im einzelnen sind die magnetischen Achsen der einzelnen Permanentmagnet-Bauteile relativ zur Welle 1 radial angeordnet, so daß eine mehrpolige Oberfläche m auf dem äußeren Umfang des Permanentmagnet-Rotors 3 ausgebildet wird, wobei die Magnet-Endflächen N und S auf dem äußeren Umfang des Rotors 3 angeordnet sind. Auch Aufbau und Form der Eisenteilanordnung des Rotors 4 ist entsprechend der Form des Permanentmagnet-Rotors 3 unterschiedlich, und zwar derart, daß die Eisenteile den Magnet-Endflächen N und S gegenüberliegen. Außerdem weist der Hysterese-Rotor ein Hysterese-Bauteil mit zylindrischer Oberfläche h auf, die entlang der Außenseite des aus Eisenteilen bestehenden Rotors 3 verläuft. Somit sind die Oberfläche h des Hysterese-Bauteils, die9, 10 and 11 is another embodiment of the Invention shown. This embodiment differs from that previously described embodiment of the invention with regard to the arrangement of the permanent magnets and the hysteresis component and the shape of the rotor made of iron parts is also different due to these differences. In detail the magnetic axes of the individual permanent magnet components are arranged radially relative to the shaft 1, so that a multipolar surface m is formed on the outer periphery of the permanent magnet rotor 3, the magnet end faces N and S are arranged on the outer periphery of the rotor 3. The structure and shape of the iron part arrangement of the rotor 4 is also different according to the shape of the permanent magnet rotor 3, in such a way that the iron parts the magnet end faces N and S are opposite. In addition, the hysteresis rotor has a hysteresis component with a cylindrical surface h running along the outside of the rotor 3 made of iron parts. Thus, the surface h of the hysteresis component that
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mehrpolige Oberfläche m und entsprechende gegenüberliegende Seiten des aus Eisenteilen bestehenden Rotors koaxiale zylindrische Flächen. Die Wirkungsweise dieser Kupplung zur Übertragung eines Drehmomentes entspricht derjenigen der voraufgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, und in den Fig. 9 bis 10 sind daher den Fig. 1 bis 8 entsprechende oder identische Bauteile mit den gleichen Bezugszahlen versehen. Fig. 10 zeigt einen dem in Fig. 6 dargestellten ähnlichen Zustand, bei dem die permanentmagnetischen Bauteile M magnetisch mit dem Hysterese-Bauteil H gekoppelt sind, und Fig. 11 zeigt einen demjenigen nach Fig. 6 ähnlichen Zustand, bei dem aufgrund des Kurzschlusses der magnetischenKraftlinien 7 keine magnetische Kopplung zwischen den Bauteilen H und M vorliegt.multipolar surface m and corresponding opposite Sides of the rotor made of iron parts are coaxial cylindrical Surfaces. The mode of operation of this coupling for transmitting a torque corresponds to that described above Embodiment of the invention, and FIGS. 9 to 10 are therefore corresponding or identical to FIGS. 1 to 8 Components have been given the same reference numbers. Fig. 10 shows a condition similar to that shown in Fig. 6, in which the permanent magnetic components M are magnetically coupled to the hysteresis component H, and FIG. 11 shows one of those A state similar to that of FIG. 6, in which, due to the short circuit of the magnetic lines of force 7, there is no magnetic coupling is present between the components H and M.
Bei den voraufgehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Spalt h1 zwischen einer Seite eines jeden Eisenteils 5 des Rotors 4 und der entsprechenden Seite des Hysterese-Bauteils gewöhnlich 0,5 bis 1 mm. Andererseits kann der Spalt m' auf der anderen Seite eines jeden Eisenteils 5 zu den Magnet-Endflächen N und S auf Null reduziert werden, d.h., der Spalt kann durch einen Reibungseingriff ersetzt werden, vorausgesetzt, daß ein ruhiger und stoßfreier Lauf nicht beeinträchtigt wird.In the embodiments of the invention described above, the gap h 1 between one side of each iron part 5 of the rotor 4 and the corresponding side of the hysteresis component is usually 0.5 to 1 mm. On the other hand, the gap m 'on the other side of each iron part 5 to the magnet end faces N and S can be reduced to zero, that is, the gap can be replaced by frictional engagement, provided that smooth and shock-free running is not impaired.
Obwohl bei den beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen magnetischen Kupplung der Permanentmagnet-Rotor an der Antriebswelle befestigt ist, so daß der Hysterese-Rotor die angetriebene Seite bildet, ist es möglich, die Rollen dieser beiden Rotoren zu vertauschen. Anstelle der Befestigung eines Rotors auf der Antriebswelle ist es auch möglich, beide Rotoren mittels Kugellagern auf der gleichen Welle anzubringen. In die-Although in the described embodiments of the invention magnetic coupling of the permanent magnet rotor is attached to the drive shaft, so that the hysteresis rotor the driven side, it is possible to swap the roles of these two rotors. Instead of attaching a Rotor on the drive shaft, it is also possible to mount both rotors on the same shaft by means of ball bearings. In the-
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sem Falle ist einer der Rotoren mit einer Riemenscheibe oder einer ähnlichen Koppeleinrichtung ausgerüstet, so daß sie mit einem Antrieb, wie etwa einem Motor, gekoppelt werden kann.In this case, one of the rotors is equipped with a pulley or a similar coupling device so that it can with a drive, such as a motor, can be coupled.
Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Kupplung nach Fig. 1 kann zum Ein- und Auskuppeln eines Gebläseantriebs für Fahrzeugmotoren verwendet werden. Wird in diesem Falle die Bimetallspule 8 derart eingestellt, daß die Eisenteile 5 die Magnet-Endflächen N und S überdecken, wenn die Luft eine Temperatur von 80 C oder darüber aufweist, und daß sie die Abstandsspalte 4'd der Magnet-Endflächen überdecken, wenn die Lufttemperatur auf 700C abgesunken ist, so kann der Verlauf der magnetischen Kraftlinien 7 automatisch derart umgeschaltet werden, daß die maximale Gebläse- bzw. Ventilatorgeschwindigkeit bei einer Lufttemperatur oberhalb 80 C erhalten wird und daß die Übertragung eines Drehmomentes auf das Gebläse bzw. den Ventilator unterbrochen wird, wenn die Lufttemperatur unter einen Wert von 700C absinkt, so daß ein unnötiger Leistungsverbrauch und eine unvorteilhafte Kühlung des Motors in niedrigen Temperaturbereichen vermieden werden.The embodiment of the magnetic coupling according to the invention according to FIG. 1 can be used for coupling and uncoupling a fan drive for vehicle engines. In this case, the bimetallic coil 8 is set so that the iron parts 5 cover the magnet end faces N and S when the air has a temperature of 80 C or above, and that they cover the spacing gaps 4'd of the magnet end faces when the air temperature has dropped to 70 0 C, the course of the magnetic lines of force 7 can be switched automatically so that the maximum blower or fan speed is obtained at an air temperature above 80 C and that the transmission of a torque to the fan or the Fan is interrupted when the air temperature falls below a value of 70 0 C, so that unnecessary power consumption and unfavorable cooling of the motor in low temperature ranges can be avoided.
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| GB1460397A (en) | 1977-01-06 |
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