本發明涉及權利要求1的分類部分中所述種類的磁聯接轉子，以及利用至少一個如權利要求14所述的這種轉子構造而成的磁聯接。

背景技術：

在其中設置在被封閉的外殼中的主體將被驅動來執行旋轉式移動的許多情形中，所述主體直接連接到驅動馬達的軸是不利的，因為在那種情況下，外殼中軸穿過所需的開口必須通過所謂的動態密封進行封閉，所述動態密封不能保證絕對的密封完整性并且承受高度磨損。

為了避免所述問題，已知使用磁聯接，所述磁聯接包括兩個轉子，其中一個同軸圍繞另一個并且其中兩個均配備有用于扭矩傳遞的偶數數目的永磁體。兩個轉子中形成聯接的驅動側的一個轉子連接到馬達的軸，而形成聯接的被驅動側的另一個轉子借助軸而連接到被旋轉驅動的主體。這里也一樣公認地，被封閉的外殼必須具有用于以上提及的軸的通孔，但是同樣不需要密封裝置，因為可能在兩個轉子之間布置所謂的聯接殼體或罐，其呈中空圓柱體形式，所述聯接殼體或罐同心圍繞連接到受驅動主體的轉子。在其軸端中的一個處，聯接殼體由底部密封地封閉，而在其另一個軸端處，聯接殼體例如通過螺絲裝置與插入式無磨損靜密封件或絕對密封的焊接密封件連接到外殼，或者與外殼一體形成。

以上剛剛提及的使用情形包括流體泵，在所述流體泵的外殼中布置有由馬達、具體是電動馬達借助磁聯接布置驅動的葉輪。流動穿過泵殼的流體可容易地穿過葉輪/轉子軸的通孔進入聯接殼體，因為所述聯接殼體密封地連接到泵殼使得實現泵相對于環境傳達的介質的完整封裝，而不需要針對所述目的所需的動態密封。

技術發展水平已知磁聯接轉子所需的永磁體直接被安裝到鐵磁材料的背鐵主體(軛狀主體或者磁場返回主體)。出于所述目的，例如通過切割機加工在所述永磁體中生產凹陷，其中所述永磁體粘合到凹陷中以便使其在軸向方向并且還在周邊方向上均固定住。作為其替代形式，背鐵主體可以合適的構造燒結而成。這些生產方法是非常復雜且費力的，并且引起高生產成本。另外，永磁體在背鐵主體中不受保護并且在粘合劑的長期效力下可能出現問題。唯一借助相互磁吸引將永磁體簡單地固持到背鐵主體是不足的，因為扭矩傳遞所需的力由此不能載運達到充足的程度。

除了將永磁體粘合在位或者附加到其上，永磁體還可能具有注塑的塑料材料模制在其周圍。這公認地導致對永磁體更好的保護，但是在那樣的情況下，它們暴露于高塑料加工溫度，由此存在去磁風險。

其替代形式是利用塑料籠將永磁體固定到背鐵主體，其中包括安裝轉子所需的包括輪轂的轉子的明確形態在注塑模制操作中生產出。這里也一樣，在生產中存在高溫加載在永磁體上的問題。另外，生產出不必要的大壁厚，使得在磁聯接的兩個轉子之間需要對應寬度的間隙，由此減小了扭矩傳遞所需的磁力。

與之相比，本發明的目標是提供磁聯接轉子的基礎結構，這使得磁聯接轉子可能被提供為驅動轉子并且還可能被提供為受驅動轉子，并且在兩個情況下均允許對整個布置進行簡單的和便宜的組裝，尤其是沒有溫度加載在永磁體上。

技術實現要素：

為了達到所述目標，本發明提供權利要求1所述的特征。

作為與以上提及的現有技術的區別，由于背鐵主體呈具有光滑周邊或者圓周表面的圓柱形環形式的事實，永磁體不再能夠固定地安裝到背鐵主體上。然而，這是由于扭矩傳遞所絕對必須的，本發明提供固持裝置，所述固持裝置包含不可磁化的或只可稍微磁化的可注塑模制材料，并且相對于旋轉軸線具有旋轉式對稱構造并且具有凹陷，所述凹陷在組裝條件下使永磁體在周邊方向上固定住。凹陷在徑向方向上可具有開口側，其中一側在固持裝置通過在軸向方向上進行簡單平移移動與環形背鐵構件固定在一起時，至少部分地由所述環形背鐵構件覆蓋。以此方式形成插入隔室，所述插入隔室在軸向方向打開并且永磁體可在軸向方向上被簡單推動到所述插入隔室中。插入隔室的尺寸在一定程度上比永磁體的尺寸大，使得所述永磁體可被容易推動到所述插入隔室中，但是至少在周邊方向上只有最小游隙；這在本發明上下文中由表述“精確配合”來表征。

與術語“旋轉對稱”相比，用于固持裝置的術語“旋轉式對稱”意圖表達固持裝置的幾何形狀僅可通過旋轉達到給定角度但不達到任何期望角度映射到其上。

根據本發明的布置的特定優點在于背鐵主體呈光滑環形式并且沒有用于使永磁體在周邊方向上固定的任何結構，由此其制造成本顯著減小。

扭矩傳遞所需的使永磁體在周邊方向上固定專門由固持裝置實現，所述固持裝置包含可注塑模制材料，例如，塑料或者不是鐵磁的或僅稍微鐵磁的金屬。

這是由于以下事實：如果使用注塑模制技術生產固持裝置，那么其生產成本與所提供插入隔室的數目y無關。因此，針對磁聯接轉子使用同一個固持裝置是沒有問題的，所述磁聯接轉子針對不同扭矩需求而配備有不同數目的永磁體。

除了y必須是偶數的事實之外，所述參數的值僅由用于周邊方向的永磁體的尺寸和固持裝置的周長限定。有利地，凹陷圍繞固持裝置的周長以相等的角間隔分布布置。如果y等于2n(其中n>1(4、8、16等))，則是特別有利的，因為那樣的話根據要求利用不同數目的永磁體裝備由凹陷形成的插入隔室所涉及的選項的數目最大。然而，也可能使用例如12個凹陷或插入隔室，根據相應扭矩需求，2、4、6或12個永磁體隨后可以相等的角間隔插入到所述凹陷或插入隔室中。

由于在不增加成本的情況下改變配合在插入隔室中的永磁體的數目的可能性，同一個固持裝置針對相對于被傳遞的扭矩而不同的不同磁聯接來構造磁聯接轉子是可能的。當提供滿足不同扭矩需求的磁聯接系列時，這引起部件數目顯著減小并且因此導致更低的制造成本。

有利地，固持裝置配備有環形凸緣，背鐵主體在已組裝條件下變得抵靠在所述環形凸緣上。以此方式，形成在固持裝置與背鐵主體之間的插入隔室可在其兩個軸向側中的一個上關閉，而初始在相對側上打開以容許插入永磁體。

優選地，提供一種裝置，在組裝成固持裝置、已經實現背鐵主體和永磁體之后，所述裝置用來在軸向方向上在與環形凸緣相對的側上同樣關閉插入隔室。同時，所述裝置可用來緊固背鐵主體以防相對于固持裝置進行軸向位移。

根據本發明的磁聯接轉子可由其部件通過簡單的機械組裝程序裝配在一起，其中不使用粘合劑或者沒有周圍注塑模制有塑料材料的任何部件。因此，永磁體不會暴露于任何熱應力，從而防止削弱磁性。還可能實現薄壁結構，所述薄壁結構容許關于永磁體進行最佳力傳遞。

權利要求1至3所述的特征可用于磁聯接的外部轉子，也可用于內部轉子。

根據本發明的外部轉子可有力地具有權利要求4至10所述的其他特征，而對應內部轉子優選地根據權利要求11至13設計而成。

根據本發明的磁聯接優選地包括根據權利要求4至10的外部轉子和根據權利要求11至13的內部轉子。然而，存在以下可能情形：兩個轉子中只有一個具有根據跟發明的結構，而另一個轉子具有與其不同的結構。

根據本發明的磁聯接的特別優選的使用情形是流體泵，其中泵的葉輪連接到受驅動磁聯接轉子并且設置在覆蓋的殼體中。

附圖說明

以下借助通過舉例的實施方案參考繪圖描述本發明，在繪圖中：

圖1示出根據本發明的磁聯接轉子的側視圖，所述磁聯接轉子呈用于流體泵的磁聯接的受驅動轉子的形式，所述磁聯接轉子驅動所述流體泵的葉輪，

圖2示出沿著線ii-ii穿過圖1的磁聯接轉子的截面，

圖3示出圖1的布置的分解透視圖，

圖4示出根據本發明的磁聯接轉子的圖解側視圖，所述磁聯接轉子被提供為根據本發明的磁聯接的驅動轉子并且進而可由轉子(未示出)驅動，

圖5示出沿著線v-v穿過圖4的磁聯接轉子的截面，并且

圖6示出圖4的磁聯接轉子布置的分解透視圖。

圖中復制的所有部件和單元出于增強簡潔性的緣故以高度簡化的形式復制。當術語像“向上”和“向下”用于唯一涉及相應圖示的以下具體描述中并且不限制布置的對應部分關于組裝或者在操作中的空間位置。

具體實施方式

圖1和3示出流體泵的葉輪1，所述葉輪1旋轉固定地連接到呈可驅動內部轉子形式的磁聯接轉子2。

磁聯接轉子2包括圓形-圓柱形固持裝置4，所述固持裝置4包括不是鐵磁的或者只是稍微鐵磁的材料，用于固持意圖向葉輪1傳遞可由根據本發明的驅動磁聯接轉子20遞送的扭矩的一組永磁體5，所述驅動磁聯接轉子20以下參考圖4至6有更詳細描述。

在其首先朝向葉輪1打開的軸向端部處，磁聯接轉子2的圓形-圓柱形固持裝置4具有徑向向外突出的圓形環形凸緣7，所述圓形-圓柱形固持裝置4借助所述凸緣7可例如通過粘合劑、焊接或旋擰而同心固定到圓盤9的形成葉輪1的一部分的一側，并且在所述圓盤9的相反側上攜帶有葉片10，所述葉片10在操作中使被傳遞流體向前移動。在已組裝條件下，圓盤9封閉固持裝置4的開口端。同心圓柱形套環11在圓盤9的下側在軸向方向上突出，并且在已組裝條件下從上接合到固持裝置4中的內部空間中。

平行于旋轉軸延伸的肋12被布置在固持裝置4的圓柱形內壁處、圍繞周長以相等的角間隔分布，大致在固持裝置4的整個軸向高度上方延伸。優選地，在其間形成相應內部插入隔室19的肋12與固持裝置4一體成型。

因此，用于接收永磁體5的相等大小的凹陷在固持裝置4的內壁處形成在肋12之間。

由于透視圖的原因，圖3中只能看到總數十二個肋12中的九個。另外三個由固持裝置4的圓柱形壁的前部的側面遮住，背離觀察者面向。

在例示的實施方案中，圓形-圓柱形固持裝置4圍繞圓形截面的中空圓柱14延伸，所述中空圓柱14相對于固持裝置4同心布置并且與固持裝置4具有大約同一軸向高度并且在其兩個軸向端部處打開。在中空圓柱14下端處，中空圓柱14由肢16一體連接到圓形-圓柱形固持裝置4，所述肢16呈圓形環的形式(其在圖2中的平面圖中可見)。

肢16封閉圓形-圓柱形中空空間17，所述圓形-圓柱形中空空間17存在于固持裝置4與中空圓柱14之間并且肋12在其下端突出到其中。

另外，磁聯接轉子2包括背鐵主體18，所述背鐵主體18呈圓形環形狀并且包括鐵磁材料并且可在軸向方向上從所述背鐵主體18引入到圓形-圓柱形中空空間17中，直到所述背鐵主體18抵靠肢16為止。所述背鐵主體18的內周邊表面及其外周邊表面根據本發明是完全光滑的。背鐵主體18的外徑具有這種大小，使得當其被引入到圓形-圓柱形中空空間17中時，其與處于精確配合關系的內周邊表面一起抵靠中空圓柱14的圓柱形表面、朝向中空空間17，如具體地可從圖2中看出。

在此條件下，背鐵主體18覆蓋在內部插入隔室19的先前打開的徑向向內側上方，使得插入隔室在其外壁和固持裝置4的內部與肋12之間形成(具體參見圖2)，其中相應永磁體5可在軸向方向上從上方插入到插入隔室中，其方式為使得其以精確配合關系支撐，同時其徑向向內的和徑向向外的極面分別一方面抵靠背鐵主體18并且另一方面抵靠固持裝置4的內壁抵靠，同時其側邊緣分別由兩個鄰近肋12固持在周邊方向上以用于所需扭矩傳遞。在本情況下，存在十二個內部插入隔室19并且還有12個插入隔室，使得固持裝置4可接收最多十二個永磁體5。

然而根據相應要求，也就是說根據所傳遞扭矩的大小，還可能在固持裝置4的插入隔室中裝配更少的永磁體5，在例示的情況下例如僅六個或者作為其替代形式也為四個或兩個永磁體5。

在此方面必須的是插入的永磁體5的數目是偶數并且它們與替代極點圍繞固持裝置4的周長以相等的角間隔分布布置。

葉輪1的圓盤9的下面的同心圓柱形套環11同時充當用于在其與肢16相對的上部軸端關閉插入隔室的裝置。

原則上，還可能省略中空圓柱14并且在其原理葉輪1的軸端通過連續底部關閉固持裝置4，所述連續底部隨后也繼承肢16的以上論述的功能。

圖3所示的布置的組裝首先由從上方引入到固持裝置4中呈圓環形式的中空空間17中的背鐵主體18來實現，直到所述背鐵主體18抵靠肢16或者底部。所需偶數數目的永磁體5隨后可從上方插入到以這種方式形成的插入隔室中，使得相互鄰近的永磁體5涉及其極點的相反取向。

向上打開的固持裝置4隨后通過組裝到葉輪1來關閉，在這種情況下葉輪1的向下突出的同心圓柱形套環11還用來在其周向向上側關閉插入隔室，使得插入的永磁體5在兩個周邊方向上并且還在兩個軸向方向上均快速固持在其精確配合的插入隔室中。這一方面容許良好的扭矩傳遞，同時另一方面防止在軸向方向上滑動。

葉輪1的上部部分包括軸承襯，所述軸承襯注塑在位并且僅其上端面3是可見的，同時充當止推軸承。相反側上未提供軸承功能。葉輪1和初始向上打開的固持裝置4通過合適的接合過程(例如，粘合、夾持或者焊接)連接在一起。

以此方式形成的單元安裝在聯接殼體中或罐(未示出)中，其中存在關于軸承襯中的孔的合適的配對軸承。以此方式完成的聯接殼體和泵蓋(未示出)通過合適的過程(粘合、焊接)連接在一起。原則上，這里還可能使用如此說明書的開放部分中提及的過程像夾持或旋擰，然而在這種情況下需要另外的密封件，然而這涉及不具有動態密封的缺點的靜密封。

圖4至圖6所示的磁聯接轉子20根據本發明被提供為磁聯接的驅動外部轉子并且包括為用于永磁體5的固持裝置22、包括不是鐵磁的或者只是稍微鐵磁的并且具有圓形底部23的材料的籠形結構，其中心具有用于連接到電動馬達(未示出)的軸的軸承襯24。對稱布置的臂25從底部23徑向向外延伸，在其端部處進入垂直于底部23延伸并且在周邊方向上具有相同范圍并且在其遠離底部23的端部處連接到圓環形凸緣27的相互平行的連接肋26，所述圓環形凸緣27在磁聯接轉子20的整個周長上方延伸并且徑向向外突出。

連接肋26的角間隔被選定，使得永磁體5可以以精確配合關系定位在兩個相應鄰近連接肋26之間。在其徑向向內設置并且平行于連接肋26中的每一個的旋轉軸線延伸的兩個邊緣處具有突出部29，所述突出部29在底部23的方向上從環形凸緣27延伸并且在徑向方向上具有比連接肋26小的厚度。

以此方式，形成在由籠形結構形成的固持裝置22的徑向外側出的是用來接收永磁體5的外部插入隔室34。這些外部插入隔室34由鼻狀突出部29徑向向內界定并且在軸向方向上由環形凸緣27界定，從而在相反的軸向方向上并且徑向向外打開。

此磁聯接轉子20還具有背鐵主體32，所述背鐵主體32呈圓環的形式并且包括鐵磁材料并且可在軸向方向上從下方被推動到籠形結構上，從而形成固持裝置22，達到這樣一個程度：其變得抵靠環形凸緣27。此背鐵主體32的外周邊表面和內周邊表面也是完全光滑的。其內徑具有這樣一個大小，在配合條件下其以精確配合關系抵靠連接肋26的外側。

在此位置中，其在徑向向外側上關閉提供用于接收永磁體5的外部插入隔室34，使得形成插入隔室，所述插入隔室仍是僅在其下部軸端處打開。永磁體5可在軸向方向上從所述側被推動到插入隔室中，直到其抵靠環形凸緣27為止。在圖5中，為了清楚起見，只有形成其中未插入永磁體5的插入隔室的那些外部插入隔室34由參考號指代。

為了還在其軸向向下的開口端部處關閉插入隔室，提供閉合裝置36，所述閉合裝置36包括不是鐵磁的或者只是稍微鐵磁的材料并且包括圓環38，所述圓環38的內徑與籠形結構的外徑適配成使得形成固持裝置22，這樣其可在軸向方向上同樣從下方被推動以便同樣以精確配合關系封閉。

在其軸向頂側出，圓環38具有兩組突出部40、41，其分布在周長上方并且在平行于旋轉軸線的方向上延伸，并且其被布置成使得一組中的每個突出部40定位在另一組的兩個突出部41之間，并且反之亦然。一組中的突出部40在周邊方向上各自具有同一范圍并且處于相等的角間隔。上述情況也適用于另一組中的突出部41，所述突出部41借助由于圖3中采用的透視圖所致的失真在周邊方向上僅明顯地具有不同的范圍。

一組中的突出部40比另一組中的突出部41具有一定程度上更短的軸向長度，并且圍繞圓環38的周長分布布置，使得其各自可被定位用于在連接肋26中的一個的外側處將圓環38推動到固持裝置22上。在其自由端處，突出部40具有徑向向內突出的鎖鼻44，當圓環38在軸向方向上被推動到固持裝置22上時，所述鎖鼻44首先在連接肋26的外側處軸向向上滑動，在這種情況下它們在徑向方向上被稍微向外彈性按壓，直到它們鎖存到凹槽45中為止，以便以這種方式將閉合裝置36固定到固持裝置22，所述凹槽45在周邊方向上在相應連接肋26的外側延伸，也就是說平行于環形凸緣27。

另一組中的突出部41(其在軸向方向一定程度上更長)在其自由端處具有小的徑向向內延伸的板47，其大小被設定成使得當圓環38被推動到固持裝置22上時，它們在固持裝置22的連接肋26之間、也就是說在環形凸緣27的方向上向上延伸，并且在其中另一組突出部40中的鎖鼻44鎖存到連接肋26的凹槽45中時，它們關閉形成在固持裝置22與背鐵主體32之間的插入隔室的迄今打開的下側。

圖6所示的布置的組裝首先通過從下方推動到固持裝置22、直到變得抵靠環形凸緣27的下側為止的背鐵主體32實現。接著，偶數數目的永磁體5可從下方插入到插入隔室中，所述隔室由此形成并仍在其下部軸端打開，在這種情況下相互鄰近的永磁體5具有反向極性。

借助與閉合裝置36的組裝，以插入的永磁體5中的每一個以精確配合關系被固持在周邊方向兩者并且也在軸向方向兩者上的方式使得插入隔室的仍向下打開的端部隨后被關閉，以便容許扭矩傳遞并且防止永磁體5滑出插入隔室。

設置在籠形結構的底部23中以形成固持裝置22的軸承襯24包括無論任何金屬，使得驅動磁聯接轉子20可以壓力配合固定在驅動馬達(未示出)的輸出軸上。不需要對軸進行另外加工并且其對磁聯接轉子20的旋轉事實沒有不利影響。

這表示與已知布置相比重要的優點，其中驅動磁聯接轉子例如利用平頭螺絲快速夾持在馬達軸的平坦部分上，這引起偏心的質量分布并且因此對旋轉事實造成不利影響，所述不利影響涉及切割螺紋并且磨離馬達軸的附加工作操作。

籠形結構的內徑形成固持裝置22，使得當磁聯接組裝而成時，圖1至圖3的驅動磁聯接轉子2可同軸定位在由磁聯接形成的圓形-圓柱形內部空間中，同時具有圍繞其的聯接殼體(圖中未示出)，并且流體緊密連接到泵殼并且確保在受驅動磁聯接轉子2的區域中沒有來自泵殼的流體問題。

此布置具有以下優點：由受驅動磁聯接轉子2和葉輪1形成的結構單元的軸可安裝到泵殼，在必須密封的泵殼中同樣沒有提供用于所述軸穿過的開口。因此在操作中，由受驅動磁聯接轉子2的固持裝置4形成的外殼的內部可填充有由泵遞送的流體。

在上述實例中，據估計圖4至圖6所示的外部轉子是驅動磁聯接轉子，進而由馬達驅動，而圖1至圖3所示的內部轉子是受驅動磁聯接轉子，進而驅動葉輪1。

然而，應注意根據本發明的磁聯接轉子還可用于相反的功能分布，據此內部轉子是驅動磁聯接轉子，而外部轉子是受驅動磁聯接轉子。

另外，由根據本發明的磁聯接轉子構造而成的磁聯接不僅可用于流體泵，而且還可關于其中需要使用這種磁聯接的任何其他使用情形。