CN105790534B - 感应式旋转发送器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感应式旋转发送器，其具有转子（11）和定子（13），转子与定子能够相对于彼此旋转，从而使得旋转发送器（10）被形成。转子绕组（12）布置在转子（11）上，并且定子绕组（14）布置在定子（13）上。除了转子绕组（12），转子（11）不含有用于感应耦合到定子（13）或定子绕组（14）的任何铁磁或软磁材料零件。特别地，在转子（11）上没有软磁芯或铁磁芯。用于感应耦合的磁场的环形封闭的磁场线经由定子绕组（14）和多个分离的定子元件（22）形成在定子侧上，这些定子元件由铁磁或软磁材料制成。定子元件与转子绕组（12）和定子绕组（14）在定子元件（22）的相应安装点处重叠，并且在转子绕组（12）和定子绕组（14）周围引导磁场线（M）。从而使得磁耦合在定子绕组（14）和转子绕组（12）之间产生。

Description

感应式旋转发送器

技术领域

本发明涉及一种感应式旋转发送器或旋转变压器。感应式旋转发送器要理解为意指用于具有转子和定子的旋转系统的感应式能量发送器。转子具有转子绕组且定子具有定子绕组，转子与定子磁耦合到彼此。通过这种方法，能量被感应地且以无接触的方式地从转子发送到定子，并且反之亦然。

背景技术

感应式旋转发送器已知有不同的实施例。例如，DE 202 04 584 U1或DE 101 07577 A1均公开了一种旋转发送器，其中，定子和转子每个均具有绕组且每个均具有可磁化的芯。转子和定子彼此同轴地布置。

从DE 10 2006 020 808 A1已知一种感应式旋转发送器。至少转子或定子具有由带有软磁粒子的塑料材料制成的载体，该载体载有关联线圈。

从DE 26 57 813 A1所知的旋转发送器具有两个彼此同心布置的芯，每个芯均具有绕组。该旋转发送器用于发送电信号。定子绕组和转子绕组每个作为环形线圈以印刷电路的方式施加到基板上。绕组每个均被胶合到位于关联的中空圆柱形铁氧体磁芯中的槽中。

感应式旋转发送器的另一示例性实施例在WO 2013/072373 A1中被描述。其中定子芯具有两个定子分支，平行于彼此延伸，在每个定子分支中均提供回转轴承。转子布置在定子芯的两个分支之间且具有转子芯和转子绕组。两个平行的定子分支通过横向于其延伸的连接分支连接到彼此，定子绕组布置在该连接分支上。在一个示例性实施例中，每个转子分支可以具有整体成形的分支零件，这些分支零件以交叉-形状的方式布置并且在转子的旋转轴线的区域彼此相交。

在从DE 20 2010 012 270 U1中所描述的感应式旋转发送器的事例中，定子绕组和转子绕组与旋转轴线同心地布置。绕组可以沿轴向并排地布置或彼此同心地布置。每个绕组都配有可磁化的芯，在修改例中，也可能使用不带芯的空芯线圈。

发明内容

在感应式旋转发送器的情形中，为了传输，在定子绕组和转子绕组之间形成磁路，其中，磁场线经由在定子侧和转子侧上具有可磁化的磁芯的磁路来引导。为了确保感应式能量传输的效率，磁路的相对于彼此移动的零件必须被非常精确地制造和安装。为了在磁路的空气隙处沿围绕转子的旋转轴线的圆周方向实现均匀的能量传输，定子和转子的可磁化的磁芯是连续的并且特别地沿围绕转子的旋转轴线的圆周方向是旋转对称的。

在这个基础上，当前发明的目标能够被认为是创造一种感应式旋转发送器，其确保有效的能量传输和在相应装置中对安装条件的更加灵活的适应，并且其关于软磁部件被显著简化。

这个目标由具有如权利要求1的特征的感应式旋转发送器实现。

该旋转发送器具有转子被安装成以便围绕旋转轴线相对于定子可旋转。该转子载有转子绕组。在转子上没有提供磁芯或可磁化芯。该转子没有电磁耦合到转子绕组和/或定子绕组的可磁化材料或磁材料。载有转子绕组的转子优选地由具有大约1的相对磁导率的材料制成。因此磁场不受转子影响或仅受转子无关紧要地影响。

定子具有定子绕组。另外，在定子上布置有多个分离的、可磁化的且优选地铁磁性或软磁的定子元件。直接并排布置的两个定子元件优选地布置成在围绕旋转轴线D的圆周方向上离彼此一距离或交替地靠着彼此。每个定子元件在径向方向上与定子绕组和转子绕组重叠，该径向方向沿着旋转轴线看在转子绕组或定子绕组的两个轴向相对侧上相对于旋转轴线是径向地。在定子元件的帮助下，因此能够形成环形封闭的磁场线或磁路，并且因此在定子绕组和转子绕组之间能够建立用于能量传输的感应耦合。

分离的定子元件每个可以形成相同地。定子元件的数量则取决于具体的应用以及所需要的电导能力。所提供的定子元件之间的布置和距离可以变化并且可以适应感应式旋转发送器的相应安装条件。定子元件布置在围绕旋转轴线的整个圆周周围是可能的，但不是必须的。在一个示例性实施例中，定子元件和/或定子绕组可以设在围绕旋转轴线的圆周方向中，仅在圆周部分中。这个圆周部分小于360°，优选地小于180°，且更优选的小于90°。在转子和定子绕组之间的感应耦合因此不会沿着转子绕组的整个圆周方向提供，而是仅在其中布置定子绕组或定子元件的圆周部分中。

既然转子没有任何用于磁耦合定子绕组和定子元件的铁磁或软磁材料（定子磁芯），因此能够最小化旋转质量。

由于分离的定子元件的原因，因此能够作出感应式旋转发送器对相应安装条件的灵活适应。在定子绕组和定子元件的基础上，在定子侧上预定义磁场线或磁路的路线。在通过定子绕组的交流电流的情形下的磁性反转仅发生在定子侧上。为了感应耦合，仅有转子绕组设在转子侧上，从而使得不会发生明显的磁滞损耗。

在有利的实施例中，全部定子元件都分配给公共定子绕组并且磁耦合到该公共定子绕组。特别地，只提供单个定子绕组。

在一个示例性实施例中，定子绕组可以围绕旋转轴线同心地布置和/或围绕转子绕组同心地布置。在这个实施例中，定子绕组完全围绕旋转轴线。替代地，如上面已经提及的，也可能的是定子绕组围绕旋转轴线仅布置在小于360°的圆周部分中，优选地小于180°，并且更优选地小于90°。因此能够实现旋转发送器的定子侧组成零件的非常紧凑的、节省空间的设计。

定子元件可以以分布在围绕旋转轴线的圆周方向中的方式布置，其中，直接并排布置的定子元件优选地每一个在圆周方向布置处于离彼此相同的距离。替代地，也可能的是改变定子元件之间的距离。特别地，当定子绕组仅布置在圆周部分中时，定子元件也仅布置在这个圆周部分中用于磁耦合到定子绕组。

当在围绕旋转轴线的圆周方向中的每个定子元件都具有在两侧上开放的内部区域时是有利的，转子绕组和定子绕组延伸通过该区域。在转子绕组和定子绕组之间的这个内部空间中提供径向距离以便确保无接触的相对旋转。

当每个定子元件都有平行于彼此延伸的两个相互相对的定界面也是有利的，这两个定界面在其之间定界空气隙。该空气隙由正被讨论的定子元件的磁场线穿入。转子穿过该空气隙。

定子元件可以形成单件，没有接缝和接头。这样的实施例是有利的，特别在定子元件具有的U形设计带有轴向分支和平行于彼此延伸远离轴向分支的两个径向分支时。定子元件的轴向设置在两个径向分支之间的内部区域在这里优选地具有恒定的轴向高度。定界面形成在径向分支的朝向彼此面对且与内部区域接壤的面上。在这里，允许转子通过所必需的空气隙在其轴向延伸方面与为转子绕组和定子绕组所提供的间隙相同。

在另一优选示例性实施例中，每个定子元件均具有两个相互连接的元件部分。这两个元件部分可以例如借助于靠着彼此的两个连接面互连。这些连接面优选地在共同连接平面中延伸，该共同连接平面可以相对于旋转轴线以直角定向。

在这里当定子元件的每个元件部分具有以相互相对的方式布置的定界面之一以定界空气隙时是有利的。为了最小化制作工夫，当两个元件部分是相同时是有利的。

两个元件部分或定子元件优选地由软磁材料构成。

这些元件部分优选地以整体粘结的方式互接，例如借助于粘结剂粘结。

在有利的示例性实施例中，每个定子元件具有指向围绕旋转轴线的圆周方向的两个侧面，每个所述侧面均布置在径向平面中。径向平面相对于旋转轴线径向延伸。作为这个实施例的结果，定子元件的形式适应于磁场线的路线，其部分是径向的。附加地，定子元件可以并排地布置在圆周方向，如所期望地靠近彼此。如果需要的话，定子元件也可以经由朝向彼此面对的侧面靠着彼此。

在这个实施例中，定子元件的侧面在其中延伸的两个径向平面与彼此围成的角度从大约5°到大约20°，并且特别地从大约10°到大约15°。

如果转子具有环形物或环形圆盘或者由环形物或环形圆盘形成是优选的。转子绕组布置在该环形物或环形圆盘的远离旋转轴线的端部处。在环形圆盘的情况下，转子绕组优选地位于环形圆盘的径向外端处。环形圆盘更加优选地延伸平行于轴向平面，该轴向平面相对于旋转轴线处于直角地定向。

转子，包括转子绕组的轮廓，优选地关于旋转轴线旋转对称。另外，转子，包括转子绕组的轮廓，可以关于对称平面对称地形成，该对称平面相对于旋转轴线处于成角地延伸。

在所有的实施例中，定子绕组可以布置成径向地或轴向地邻近转子绕组，作为整体或至少经由绕组部分穿入定子元件的内部区域。

附图说明

旋转发送器的其它有利实施例将从从属权利要求、说明书和附图中显现。优选的示例性实施例将在下面参考附图被详细解释，其中：

图1显示在处于转子的旋转轴线方向的平面视图中的感应式旋转发送器的第一示例性实施例；

图2显示在透视图中的来自图1的旋转发送器的示例性实施例；

图3显示来自图1和图2的旋转发送器的示例性实施例根据图1中的截面III-III的线的局部剖视图；

图4在沿着转子的旋转轴线的平面视图中显示旋转发送器的另一示例性实施例；

图5显示来自图4的旋转发送器的示例性实施例的透视图；

图6显示来自图4和图5的旋转发送器的示例性实施例根据图4中的VI-VI截面的线的局部剖视图；

图7显示来自根据图1至图6的旋转发送器的示例性实施例的定子元件的示例性实施例的透视图；

图8在局部剖视图中在定子元件之一的区域中显示旋转发送器的改进的示例性实施例；

图9显示在透视图中的旋转发送器的另一示例性实施例；

图10显示来自图9的旋转发送器的示例性实施例的局部剖视图；

图11显示在透视图中的旋转发送器的另一示例性实施例；

图12显示来自图11的旋转发送器的示例性实施例的局部剖视图；

图13显示在透视图中的旋转发送器的另一示例性实施例；以及

图14显示来自图13的旋转发送器的示例性实施例的局部剖视图。

具体实施方式

附图显示了形成作为旋转发送器10的感应式能量发送器的不同示例性实施例。旋转发送器10具有转子11，转子11载有转子绕组12，并且被安装成以便围绕旋转轴线D相对于具有定子绕组14的定子13可旋转。圆周方向U围绕旋转轴线D同心地定向。

当具有转子绕组12的转子11旋转时，与定子13或定子绕组14没有接触。能量感应地无接触地从定子绕组14发送到转子绕组12，或反之亦然。

在根据图1至图6的优选示例性实施例中，转子11具有与旋转轴线D同轴布置的环形圆盘15。在这些示例性实施例中，环形圆盘15延伸平行于相对于旋转轴线D以直角定向的平面。转子绕组12固定在其径向外端16处。

例如，转子绕组12与旋转轴线D同心地布置。转子11与转子绕组12的轮廓关于旋转轴线D旋转对称。除了转子绕组12以外，在转子11上没有设置其他磁性或可磁化的零件用于磁耦合到定子绕组14并且感应式能量传输到定子绕组14。特别地，在转子11上没有布置铁磁芯或软磁芯。在转子侧上仅通过转子绕组12提供电磁耦合。转子11和环形圆盘15由不会显著地削弱磁场并且具有大约1的相对磁导率μ_r的材料（例如塑料材料）构成。

在与径向外端16相对的径向内端17处，环形圆盘15连接到轴承零件18，借助于这个，转子11能够围绕旋转轴线D可旋转地安装。

在根据图1至图3的第一示例性实施例中，定子绕组14与旋转轴线D同轴地布置，并且在圆周方向U绕着转子绕组12延伸。在转子绕组12和定子绕组14之间提供间隙21，从而使得无接触的相对旋转在两个绕组12和14之间是可能的。

为了引导磁场线M（见图3），在定子13上布置多个定子元件22。在根据图1至图3的第一示例性实施例中，定子元件22每个都以在围绕旋转轴线D的圆周方向U上分布离彼此处于相同距离的方式布置。相反，在两个直接相邻的定子元件22之间的距离也可以变化。

定子元件22预期在图7中示出。当沿旋转轴线D的方向看，有两个轴向面23定向平行于彼此，并且相对于旋转轴线D处于直角。两个轴向面23通过每一个都指向圆周方向U的两个侧面24连接到彼此。定子元件22在径向于旋转轴线的径向方向中具有径向内面25和相对的径向外面26，径向外面26指向远离旋转轴线D。径向内面25和径向外面26优选地与旋转轴线D同轴地弯曲。在修改例中，这些面25和26也能够在与圆周方向U相切地表面中延伸。

两个侧面24优选地定向不平行于彼此，但每个均在径向平面E中延伸。径向平面E包括旋转轴线D并且于此径向地延伸。径向平面E在图1和图4中示意性地示出。在轴向面23的平面视图中，定子元件22具有以楔形状的方式朝向旋转轴线D变尖的形式。

两个径向平面E与彼此围成角α，角α位于从大约5°到大约20°的范围内，并且优选地在从大约10°到大约15°的范围内。

定子元件22定界内部区域27，该内部区域在圆周方向U开放并且因此在每个侧面24上都具有开口28。根据该示例的开口28具有矩形轮廓。内部区域27在两个开口28之间在圆周方向U完全穿入定子元件22。

根据该示例的定子元件22具有C-形状或括号-形状的设计。它具有径向外面26布置在其上的轴向分支29，并且轴向分支29大致平行于旋转轴线D地延伸。两个径向分支30彼此相距一距离地突出远离这个轴向分支29。这两个径向分支30每个都有轴向面23，并且在内部区域27的相对侧上延伸。轴向突出31设在每个径向分支30上，处于与轴向分支29相对的径向内端处。两个轴向突出31朝向彼此延伸并且在每种情况下都经由定界面32彼此相对地布置并且彼此远离。空气隙33位于两个定界面32之间。空气隙33只被两个定界面32定界，并且在另一方面在所有侧上都是开放的。因此，经由空气隙33朝向旋转轴线D可径向进入内部区域27。

转子11和根据该示例环形圆盘15突出通过空气隙33。转子绕组12和定子绕组14沿圆周方向U穿入每个定子元件22的内部区域27。在这里，定子绕组14可以连接到定子元件22，因为这里没有相对运动发生。相反，转子绕组12和转子11与定子元件22或定子绕组14没有接触。定子元件22与转子绕组12和定子绕组14在定子元件22的相应安装点处重叠，以便在定子绕组14和转子绕组12之间建立电磁耦合。

在如图1至图3所示的示例性实施例中，定子元件22固定到定子13的环形载体34上。在此，轴向分支29穿入位于环形载体34中的相应开口。定子绕组14也固定到环形载体34上。

根据该示例，定子元件22被分为两个元件部分22a，22b。这两个元件部分22a，22b固定地并且优选地以整体粘结的方式（例如通过粘结剂粘结）互连，以便形成定子元件22。为此，每个元件部分22a，22b都有连接面35，并且当连接已经产生时这些连接面靠着彼此。在优选的示例性实施例中，连接面35在连接平面中延伸，该连接平面优选地相对于旋转轴线D以直角定向。环形圆盘15和环形载体34可以定向平行于这个连接平面或关于该连接平面对称地布置。

两个元件部分22a，22b是相同的。每个定子元件22都是由两个这样的元件部分22a，22b产生。每个元件部分22a，22b都具有两个径向分支30中的一个以及两个轴向突出31中的一个。轴向分支29的一部分，以及根据该示例是轴向分支29的一半，被设置在每个元件部分22a，22b上。因此，定子元件22在轴向分支29的区域中被分为两个元件部分22a，22b。

替代地，也可能产生单件式的定子元件22，没有接缝和接头，但在C-形状的定子元件22的情况下这需要更大的制作工夫，并且可能使在定子13上的安装复杂。

在全部示例性实施例中，全部定子元件22都是相同的。定子元件22的数量和定子元件22之间的距离可以根据旋转发送器10的具体应用和安装情形以灵活的方式修改。根据该示例的全部定子元件都分配给公共定子绕组14并磁耦合到该公共定子绕组14。

根据图1至图3的感应式无接触旋转发送器10的功能如下。

假设电能要从定子13传递给转子11。为此，产生磁场的电流通过定子绕组14，由此在定子元件22中形成具有环形封闭磁场线M的磁场。磁场线M穿入轴向分支29，邻接的径向分支30，邻接的轴向突出31，空气隙33，另一个轴向分支31，另一个径向分支30，并且因此形成环形封闭的形式，其在图3中示意性地示出。磁场线M的方向在这里取决于通过定子绕组14的电流方向。因此图3中的磁场线M的箭头方向仅是示例性的。

磁场和封闭磁路因此仅形成在定子侧。在转子侧上没有设置铁磁或软磁组成部件用于沿定子元件22形成封闭磁路。磁场线M在空气隙33中穿入转子11的环形圆盘15。由于这个在定子元件22的区域中以及特别是在空气隙33的区域中不包含任何铁磁或软磁组成部件，因此空气隙33中的磁场并不受环形圆盘15削弱。由于转子绕组12被磁场线M包围，因此电能能够感应地且无接触地发送给转子绕组12。

转子绕组12可以具有两个或更多个电端子或电接头，其能够在环形圆盘15中或在环形圆盘15上被引导，并且例如也可以形成作为导电轨。电连接线相对于转子绕组12的布置、布局和实施例能够适应于相应的安装条件。

由于转子11没有用于磁耦合到定子13的任何铁磁或软磁材料，因此旋转质量能够被减轻。封闭的磁场线M在每个定子元件22内形成。磁场线M不在转子11的铁磁或软磁零件中延伸，从而使得封闭磁路可谓仅产生在定子侧上。

在图4至图6中旋转发送器10的第二示例性实施例被示出。在这个第二示例性实施例和先前所描述的第一示例性实施例之间的主要区别在于：定子绕组14和定子部段22，当在圆周方向U中看时，被限制到围绕旋转轴线D的圆周部分B，其小于360°。圆周部分B至多为180°。由此转子11和定子13相对于彼此的径向组装或拆卸是可能的。在该示例性实施例中，圆周部分B小于90°（图4）。圆周部分的尺寸或圆周范围能够依赖相应的应用来选择。

定子绕组14被安置在圆周部分B内的封闭环路中，并且具有内部绕组部分14a和外部绕组部分14b。两个绕组部分14a，14b根据示例布置成与旋转轴线D同心且在圆周部分B内处于离彼此一距离处。绕组内部区域40由定子绕组14围在两个绕组部分14a，14b之间。

所提供的定子元件22的一部分，以及根据该示例是轴向分支29，延伸穿过这个绕组内部区域40。定子元件22同样仅布置在圆周部分B之内。在这个圆周部分B内，第二示例性实施例（图4至图6）的布置基本对应于根据图1至图3的布置，其中，主要区别在于：在第二示例性实施例中两个绕组部分14a和14b在轴向分支29的每一侧上设置一个，相对于旋转轴线D沿径向方向，然而在第一示例性实施例中，以环形方式延伸的定子绕组40仅布置在径向内侧上。

由于第二示例性实施例中的定子13基本限制到圆周部分B，因此就没有必要为定子元件22和定子绕组14提供环形封闭的载体。取代第一示例性实施例中的环形载体34，用于定子绕组14和定子元件22的合适载体元件41设在根据图4至图6的第二示例性实施例中，并且它能够以盘形状的方式形成。载体元件41的轮廓是可自由选择地，并且能够适应装置中的旋转发送器10的安装条件。

在上面所解释的两个示例性实施例的基础上，清楚的是定子13和定子绕组14以及定子绕组22不必在圆周方向U沿着整个转子11或转子绕组12布置。相反，旋转发送器10的定子侧实施例能够适应相应的应用和安装空间条件。由于封闭磁路经由定子绕组14和定子元件22仅产生在定子侧上，因此没必要形成定子13以及特别地定子绕组14和定子元件22以便在圆周方向U上连续或环形封闭。优选地由软磁材料构成的可磁化定子元件22被形成作为能够被单独处理的元件。在两个相邻定子元件22之间在围绕旋转轴线D的圆周方向U上的距离能够依赖应用以可变的方式选择。也可能的是使两个相邻的定子元件22经由关联的侧面24抵靠彼此，从而使得该距离可谓被减小至零。不过，在环形部分B中布置定子绕组14和定子元件22是足够的。

在先前描述的示例性实施例的情况下，根据该实施例的定子元件22根据图7形成。在修改例中，定子元件22也能够以这样的方式形成使得空气隙33不以相对于旋转轴线D处于直角地延伸，而是例如平行旋转轴线D或相对于旋转轴线D倾斜以及围绕旋转轴线D同心地延伸，其在图8中以示例的方式示出。在这个实施例中，转子11具有改进的设计。它具有圆筒形环42，其与旋转轴线D同心地布置并且承载转子绕组12。该环42穿过相应定子元件22的空气隙33。在根据图8的示例性实施例中形成定子元件22的两个元件部分22a，22b不相同，而是相反他们的轮廓不同于彼此。两个元件部分22a，22b借助于其连接到彼此的连接面35能够设置在适合的点。根据该示例，当相对于空气隙33看时，连接面35延伸平行于旋转轴线D。

在先前所描述的示例性实施例的情况中，转子绕组12和定子绕组14相对于旋转轴线D径向地并排布置。在修改例中，也可能的是将转子绕组12和定子绕组14沿轴向并排布置，即沿平行于旋转轴线D的方向，这是根据图9至图14的示例性实施例中的情形。绕组12和绕组14的径向重叠和轴向重叠的组合也是可能的。

在根据图11和12的示例性实施例中，至少定子绕组14的穿入定子元件22的内部区域27的内部绕组部分14a被布置轴向相邻于转子绕组12。

在根据图9至12的示例性实施例中，定子元件22每个均由不相同的两个元件部分22a，22b形成，其中，根据该示例，轴向突出31只设在定子元件之一上。第一元件部分22a的截面为矩形，然而另一个第二元件部分22b具有U形状的截面，带有不同长度的分支。较短的分支形成轴向突出31。第二元件部分22b的另一个较长的分支形成定子元件22的轴向分支29的一部分。在第一元件部分22a上没有提供轴向突出31。

如在图10和12中所示的，环形圆盘15穿过空气隙33。转子绕组12轴向地布置在定子绕组14的旁边。两个绕组12,14如在其它示例性实施例中一样在圆周方向U穿入内部区域27。

在图9和10中所示的示例性实施例中，定子绕组14沿围绕旋转轴线D的圆周方向U环形封闭。在修改例中，在根据图11和12的示例性实施例中的定子绕组14，类似于在图4至图6的基础上所描述的示例性实施例，仅布置在圆周部分B中，并围住设置在那里的定子元件22。

如在图11的基础上示意性示出的，多个定子13也可以设置在圆周部分B中。定子13或相应的载体元件41根据该示例沿圆周方向U邻接彼此，并且因此形成整体是环形封闭的定子装置45。在图11所示的示例性实施例中，四个定子13被提供以便形成定子装置45。定子13的数量可以依赖圆周部分B的相应尺寸而变化。

当定子13的定子元件22布置在载体元件41上，并且载体元件41和定子元件22仅在小于180°的圆周区域B上延伸时，旋转发送器10能够以特别简单的方式组装和拆卸。定子13可以相对于转子11沿相对旋转轴线D的径向组装或拆卸。在这里，将定子绕组14限制到圆周区域B也可以是有利的。

在图13和14中示出另一改进的示例性实施例。与先前描述的示例性实施例相反，定子元件22的截面形状为U形状的（图14）。轴向突出31被省略。因此定子元件22可以被制成一件式，没有接缝和接头，并且仍然可以容易地组装。由于没有了轴向突出31，对内部区域27的不受限制的可达性是可能的。这也是根据图9至12的示例性实施例中的情形，绕组12,14在这个实施例中也是沿轴向并排布置。

不言而喻的是上面描述的示例性实施例也能够与彼此组合。举例来说，当定子绕组14和转子绕组12沿径向并排布置时，C-形状的定子元件22然后也能够被插入。与图13和14所示的示例性实施例相反，定子绕组14在那里也可以不是围绕旋转轴线D环形封闭，而是，如在图4和11中通过举例的方式所示的，能够仅布置在圆周区域B中，围绕设置在那里的定子元件22。

本发明涉及一种带有转子11和定子13的感应式能量发送器，转子与定子能够相对于彼此旋转，从而使得旋转发送器10被形成。转子绕组12布置在转子11上，并且定子绕组14布置在定子13上。除了转子绕组12，转子11不含有用于感应耦合到定子13或定子绕组14的任何铁磁或软磁材料零件。特别地，在转子11上没有设置软磁芯或铁磁芯。用于感应耦合的磁场的环形封闭的磁场线M通过分离的定子元件22形成，这些定子元件布置在定子侧上并且由铁磁或软磁材料制成。定子元件22与转子绕组12和定子绕组14在定子元件22的相应安装点处重叠，并且在转子绕组12和定子绕组14周围引导磁场线M，从而使得在定子绕组14和转子绕组12之间具有磁耦合。

附图标记列表：

10 旋转发送器

11 转子

12 转子绕组

13 定子

14 定子绕组

14a 内部绕组部分

14b 外部绕组部分

15 环形圆盘

16 径向外端

17 径向内端

18 轴承零件

21 间隙

22 定子元件

22a 元件部分

22b 元件部分

23 轴向面

24 侧面

25 径向内面

26 径向外面

27 内部区域

28 开口

29 轴向分支

30 径向分支

31 轴向突出

32 定界面

33 空气隙

34 载体

35 连接面

40 绕组区域

41 载体元件

42 环状物

45 定子装置

α 角度

B 圆周部分

D 旋转轴线

E 径向平面

M 磁场线

U 圆周方向。

Claims (20)

1.一种感应式旋转发送器（10），

具有转子（11），所述转子（11）被安装成以便围绕旋转轴线（D）可旋转，载有转子绕组（12），所述转子绕组（12）围绕所述旋转轴线（D）同心地布置并且关于所述旋转轴线（D）旋转地对称，以及所述转子（11）不具有能够电磁耦合到所述转子绕组（12）和/或定子绕组（14）的材料；

具有定子（13），所述定子（13）载有所述定子绕组（14）并且多个分离的可磁化的定子元件（22）固定到所述定子（13），其中，每个定子元件（22）在两个轴向侧上在相对于所述旋转轴线（D）的径向上与所述定子绕组（14）和转子绕组（12）重叠，并且因此在所述定子绕组（14）和转子绕组（12）之间引起磁耦合，

其中，所有定子元件（22）都磁耦合到公共定子绕组（14），

其中，所述定子绕组（14）围绕所述旋转轴线（D）同心地布置，

其中，仅提供单个定子绕组，

其中，所述定子绕组（14）和转子绕组（12）相对于所述旋转轴线（D）沿轴向并排布置，

其中，所述转子（11）具有环（42）或环形圆盘（15），并且所述转子绕组（12）被布置在所述环形圆盘（15）或所述环（42）的外周边处的一个轴向侧上，

其中，所述旋转发送器配置为发送能量。

2.根据权利要求1所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述定子元件（22）沿围绕所述旋转轴线（D）的圆周方向（U）均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，在围绕所述旋转轴线（D）的圆周方向（U）中的每个定子元件（22）具有的内部区域（27）在两侧上开放，所述转子绕组（12）和定子绕组（14）延伸穿过所述内部区域。

4.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，每个定子元件（22）具有平行于彼此的两个相互相对的定界面（32），其在它们之间定界空气隙（33）。

5.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，每个定子元件（22）具有两个互连的元件部分（22a，22b）。

6.根据权利要求5所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述两个元件部分（22a、22b）经由布置在连接平面中的连接面（35）互连，其中，所述连接平面相对于所述旋转轴线（D）以直角定向。

7.根据权利要求4所述的感应式旋转发送器，其特征在于，每个定子元件（22）具有两个互连的元件部分（22a，22b），并且每个元件部分（22a、22b）具有所述定界面（32）之一。

8.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，每个定子元件（22）具有两个侧面指向围绕所述旋转轴线（D）的圆周方向（U），并且每个侧面都布置在相对于所述旋转轴线（D）的径向平面（E）中。

9.根据权利要求8所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述侧面（24）布置在其中的两个径向平面（E）围成的角度α从5°到20°。

10.根据权利要求9所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述两个径向平面（E）围成的角度α从10°到15°。

11.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述环形圆盘（15）相对于所述旋转轴线（D）以直角定向。

12.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述转子（11）和转子绕组（12）分配给多个定子（13），所述多个定子（13）每个都布置在围绕所述旋转轴线（D）的圆周部分（B）中。

13.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，每个定子元件（22）具有带有轴向分支（29）和平行于彼此延伸远离所述轴向分支（29）的两个径向分支（30）的U形状设计，其中，所述径向分支（30）的朝向彼此面对的内面没有肩部和/或突出。

14.根据权利要求5所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述定子元件的所述两个互连的元件部分（22a、22b）不相同。

15.根据权利要求14所述的感应式旋转发送器，其特征在于，轴向突出（31）设在所述定子元件中的仅一个处。

16.根据权利要求14或15所述的感应式旋转发送器，其特征在于，在所述两个互连的元件部分（22a、22b）中，第一元件部分（22a）具有矩形横截面，另一个第二元件部分（22b）具有U形横截面，带有不同长度的分支。

17.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述定子绕组（14）主要在所述定子元件（22）的轴向分支（29）和轴向突出（31）之间的总距离上沿径向方向延伸。

18.根据权利要求17所述的感应式旋转发送器，其特征在于，在所述转子绕组（12）和所述轴向分支（29）、所述轴向突出（31）之间仅存在小间隙，从而使所述转子绕组（12）接近覆盖所述轴向分支（29）和所述轴向突出（31）之间的距离。

19.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述转子绕组（12）和/或所述定子绕组（14）分别具有大于其轴向延伸部的径向延伸部。

20.根据权利要求1或2所述的感应式旋转发送器，其特征在于，所述转子绕组（12）和/或所述定子绕组（14）主要具有矩形横截面。