CN112787479A - 具有小型无刷永磁马达的食品加工设备的非接触式磁性耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种食品加工设备，包括容器，该容器具有包括磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件。基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。驱动转子选择性地将旋转驱动力传递到磁性耦合器。驱动转子包括多个形成磁性耦合器的外部部分的驱动磁性构件。磁性耦合器的内部部分和外部部分选择性地并磁性地接合以形成接合位置。接合位置进一步通过内部部分与外部部分完全分开以在其间限定间隙来限定。

Description

具有小型无刷永磁马达的食品加工设备的非接触式磁性耦 合器

技术领域

该装置属于食品加工设备领域，并且更具体地，是一种结合小型无刷永磁马达和磁性耦合器的食品加工设备，该磁性耦合器以非接触构造将驱动系统附接至加工工具。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种食品加工设备包括容器，所述容器具有旋转加工组件，所述旋转加工组件包括具有第一磁性特征的从动转子。基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。磁性耦合器具有驱动转子，所述驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述从动转子。所述驱动转子包括多个驱动磁性构件，所述多个驱动磁性构件形成大致圆柱形的空间，所述大致圆柱形的空间在接合位置容纳并围绕所述从动转子。所述驱动转子和所述从动转子中的至少一者包括磁体构造，所述磁体构造在所述驱动转子和所述从动转子之间限定的间隙的方向上引导相应的磁场。

根据本公开的另一方面，一种食品加工设备包括容器，所述容器具有包括磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件。基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述磁性耦合器。所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的外部部分的驱动磁性构件。所述磁性耦合器的所述内部部分和所述外部部分选择性地并磁性地接合以形成接合位置。所述接合位置进一步通过所述内部部分与所述外部部分完全分开以在其间限定间隙来限定。

根据本公开的又一方面，一种食品加工设备包括基座，所述基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到磁性耦合器的外部部分。所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的圆柱形耦合空间的驱动磁性构件。容器具有包括所述磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件。所述内部部分在所述圆柱形耦合空间内与所述外部部分选择性地耦合，以通过在所述内部部分和所述外部部分之间延伸的连续的间隙来限定接合位置。所述磁性耦合器的所述外部部分包括多个以哈尔巴赫构造定向的磁体，所述哈尔巴赫构造在所述间隙内与所述内部部分磁性地接合。

参考以下说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将进一步理解和领会本公开的这些和其他特征、优点和目的。

附图说明

在附图中：

图1是结合磁性耦合器的一方面的食品加工设备的前透视图；

图2是图1的设备沿线II-II截取的剖视图；

图3是在区域III处截取的图2的食品加工设备的放大剖视图；

图4是结合在食品加工设备内的磁性耦合器的放大示意性剖视图；

图5是食品加工设备的磁性耦合器的一方面的示意性透视图；

图6是食品加工设备的磁性耦合器的一方面的侧向剖视图，并且示出了在磁性耦合器的内部部分和外部部分中的每者内的单个磁体的定向；

图7是磁性耦合器的紧凑方面的示意性剖视图；

图8是磁性耦合器的中等尺寸方面的示意性剖视图；

图9是磁性耦合器的较大方面的示意性剖视图；

图10是示出在食品加工设备的小型无刷永磁马达的操作期间磁性耦合器的操作的示意性曲线图；

图11是图10的曲线图的放大表示，并且示出了磁性耦合器的操作的第一秒；

图12是示出磁性耦合器相对于小型无刷永磁马达的加速度和速度的位置的示意性曲线图；

图13是图12的曲线图的放大表示，仅示出了小型无刷永磁马达的操作的第一秒；

图14是结合磁阻机构的磁性耦合器的一方面的示意性剖视图；

图15是具有替代磁体构造和护铁的磁性耦合器的一方面的示意性剖视图；并且

图16是磁性耦合器的一方面的透视图，其中从动转子和驱动转子以平行和同轴构造定位。

附图中的部件不一定是按比例绘制的，而是将重点放在说明本文所述的原理上。

具体实施方式

所示的本实施例主要在于与食品加工设备的非接触式磁性耦合器相关的方法步骤和设备部件的组合。相应地，在适当的情况下，设备部件和方法步骤在附图中已经由常规符号表示，仅示出了与理解本公开的实施例有关的那些具体细节，以便不会由于对受益于本文描述的本领域普通技术人员将显而易见的细节而使本公开模糊。进一步地，描述和附图中相同的标号表示相同的元素。

出于本文描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”及其派生词应涉及如图1所定向的本公开。除非另有说明，否则术语“前”应指元件更接近预期观察者的表面，并且术语“后”应指元件更远离预期观察者的表面。然而，应当理解，除非有明确相反的指定，否则本公开可以采取各种替代定向。还应当理解，附图中示出的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅仅是所附权利要求书中限定的发明概念的示例性实施例。因此，除非权利要求另有明确声明，否则与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的。

术语“包括(including)”、“包含(comprises)”、“包含(comprising)”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包括，使得包含一系列元素的过程、方法、物品或设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确列出的或此类过程、方法、物品或设备所固有的其他元素。在没有更多限制的情况下，以“包含……”开头的元素并不排除在包含该元素的过程、方法、物品或设备中存在附加相同元素。

关于图1至图6，附图标记10大体上指的是食品加工设备12的磁性耦合器。食品加工设备12包括马达14，该马达操作以将驱动力16传递到位于容器20内的加工工具18。在这方面，食品加工设备12可以包括但不限于搅拌器、多功能加工机、混合器和其他类似的可以包括可移除的容器20的小型设备，该可移除的容器具有可附接至包括马达14的基座30的加工工具18。根据装置的各个方面，食品加工设备12的马达14可以包括无刷永磁马达14(BPM马达)。如在装置的各个方面中所例示的，由于通常放置在工作台面上并存储在住宅或商业结构的各个位置内的设备12的小尺寸和紧凑性质，在食品加工设备12内使用了小型无刷永磁马达22(SBPM马达)。

如图1至图6所例示，食品加工设备12包括容器20，该容器具有旋转加工组件24，该旋转加工组件包括具有第一磁性特征28的从动转子26。食品加工设备12还包括基座30，该基座具有用于提供旋转驱动力16的驱动系统32。如上所述，该驱动系统32通常包括具有定子34的直接驱动SBPM马达22，该定子旋转地操作具有驱动轴38的转子36。磁性耦合器10包括驱动转子40，该驱动转子选择性地将旋转驱动力16从驱动系统32传递到从动转子26。驱动转子40包括多个驱动磁性构件42，该多个驱动磁性构件形成耦合空间，通常为大致圆柱形的空间44。该圆柱形空间44被构造成在容器20的接合位置46容纳并围绕从动转子26。驱动转子40和从动转子26中的至少一者包括磁体构造，当处于接合位置46时，该磁体构造在驱动转子40和从动转子26之间限定的间隙52的方向上引导相应的内部磁场48和外部磁场50。

再次参考图1至图6，当处于接合位置46时，磁性耦合器10可限定指示从动转子26的内部部分60和指示驱动转子40的外部部分62。驱动转子40通常与驱动轴38耦合，使得当驱动系统32被激活时，直接驱动马达14旋转驱动轴38，并且继而旋转磁性耦合器10的驱动转子40。从动转子26放置在由驱动转子40限定的圆柱形空间44内。驱动转子40和从动转子26中的每者均包括协作磁性特征54，该协作磁性特征通常形成多个相应的内部磁场48和外部磁场50，该内部磁场和外部磁场使从动转子26保持与驱动转子40旋转对准。当驱动转子40绕旋转轴线64旋转时，这些内部磁场48和外部磁场50保持从动转子26和驱动转子40之间的旋转对准。磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间的这种磁性相互作用以非接触构造实现。换句话说，形成从动转子26的磁性耦合器10的内部部分60的磁性特征54不与形成驱动转子40的磁性耦合器10的外部部分62的磁性特征54直接接触。应当理解，磁性特征54可以包括磁性构件、铁磁构件122或它们的组合，以产生磁性和/或磁阻型磁性耦合器10。

为了促进磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间的旋转对准，从动转子26的磁性特征54可以包括多个从动磁体70，该多个从动磁体被构造成与多个驱动磁性构件42电磁相互作用。如图6所例示，各种从动磁体70和驱动磁性构件42分别在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62内定向，以引导从动转子26的内部磁场48和驱动转子40的外部磁场50朝向彼此并进入驱动转子40和从动转子26之间限定的间隙52中。这种相互作用产生了磁通路径124，该磁通路径在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间延伸并且延伸穿过间隙52。内部磁场48和外部磁场50的相互作用以及延伸穿过间隙52的磁通路径124的所得生成产生扭矩保持力100，该扭矩保持力保持从动转子26和驱动转子40之间的旋转对准。

再次参考图2至图6，为了将内部磁场48和外部磁场50引向间隙52，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的从动磁体70和驱动磁性构件42被排列成哈尔巴赫阵列或哈尔巴赫构造80。相对于磁性耦合器10的内部部分60的从动磁体70的磁极82围绕从动转子26的旋转轴线64以交替且大致垂直的构造定位。各个从动磁体70的这些极定向彼此协作以在驱动加工工具18的惰轮轴84的方向上使内部磁场48最小化。另外，从动磁体70的磁极82的构造在从动转子26和驱动转子40之间限定的间隙52的方向上增大磁场。类似地，驱动磁性构件42的各个磁极82的构造被定位成使得它们的磁极82相对于驱动磁性构件42的相邻磁体以交替且大致垂直的定向定位。如同磁性耦合器10的内部部分60一样，驱动磁性构件42的磁体构造使磁性耦合器10的外部部分62外部的外部磁场50最小化，并在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间限定的间隙52的方向上放大或增大磁场。在内部部分60和外部部分62之间限定的间隙52内的内部磁场48和外部磁场50的这种强化还强化了从动转子26和驱动转子40之间的磁性连接。继而，这种强化的磁性连接允许从动转子26在食品加工设备12的基座30的直接驱动马达14的操作期间更紧密地跟随并保持与驱动转子40旋转对准。

如图6所例示，通常，从动磁体70和驱动磁性构件42的哈尔巴赫构造80被定向成使得磁性特征54使每个磁性特征54的磁极82的方向交替从从动转子26的中心轴线径向向内或向外并相对于围绕旋转轴线64延伸的圆相切。径向对准的磁极86径向和切向对准的磁极88的这种交替围绕从动转子26和驱动转子40中的每者延伸。另外，该定向相对于驱动转子40和从动转子26交替。通过这种构造，具有切向对准的磁极88的从动磁体70通常径向地与具有径向对准的磁极86的驱动磁性构件42对准。因为驱动磁性构件42的数量和从动磁体70的数量相等，所以在整个磁性耦合器10中保持了这种交替的径向对准。这种构造趋于使内部磁场48和外部磁场50的相反极性在其最强位置对准。结果是，这种对准增强了从动转子26和驱动转子40之间的磁性结合，以保持磁性耦合器10的这两个内部部分60和外部部分62之间的旋转对准。

如图1至图9所例示，由于驱动转子40和从动转子26中的每者的哈尔巴赫构造80，通常不需要使用护铁170(在图15和图16中示出)。在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的每者内中的磁性特征54的构造用于将内部磁场48和外部磁场50引向间隙52。因此，不需要使用护铁来生成对内部磁场48和外部磁场50的这种增强。通过在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的构造中消除这种护铁，可以在不牺牲磁性耦合器10的从动转子26和驱动转子40的耦合强度的情况下减小磁性耦合器10的整体尺寸。

现在参考图6至图13，在食品加工设备12的操作期间，SBPM马达22被激活，并且驱动轴38围绕旋转轴线64操作驱动转子40。由于从动转子26和驱动转子40之间的磁性连接，从动转子26与驱动转子40保持紧密的旋转对准。

如图10至图13所例示，在SBPM马达22的操作期间，例示了从动转子26相对于驱动转子40的旋转位置之间的这种紧密对准。当驱动转子40绕旋转轴线64旋转时，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间的相对转子位置保持很小。这表明在从动转子26和驱动转子40之间有很强的扭矩保持力100。该扭矩保持力100不仅需要保持从动转子26相对于驱动转子40的旋转位置，而且还需要考虑到在食品加工设备12的操作期间加工工具18经受的前进阻力。使从动转子26保持与驱动转子40旋转对准的扭矩保持力100还有助于将驱动力16一致地传递到用于加工各种食品的加工工具18，而不会发生打滑或其他扭矩损失。因此，由SBPM马达22生成的驱动力16被传递到驱动转子40。然后，该驱动力16经由从动磁体70和驱动转子40的驱动磁性构件42生成的扭矩保持力100传递到从动转子26。该扭矩保持力100保持与从动转子26和驱动转子40的旋转对准，以在容器20的加工空间内为加工工具18提供动力。如上所述，将磁体的哈尔巴赫构造80用于磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62有助于增强保持与磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的旋转对准的扭矩保持力100。

如图12和图13所例示，在SBPM马达22从0rpm加速到大约5,000rpm期间，通常在不到一秒的时间内，磁性耦合器10的内部部分60和外部62之间的这种紧密的旋转对准保持一致。因此，在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间经受的扭矩保持力100通常比在食品加工设备12的操作期间加工工具18经受的任何摩擦力强。

再次参考图1至图9，食品加工设备12包括容器20，该容器具有包括磁性耦合器10的内部部分60的旋转加工组件24。基座30包括用于提供旋转驱动力16的驱动系统32。驱动转子40选择性地将旋转驱动力16从驱动系统32传递到磁性耦合器10。驱动转子40包括多个形成磁性耦合器10的外部部分62的驱动磁性构件42。磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62选择性地并磁性地接合以形成接合位置46，在该接合位置内部部分60和外部部分62协同操作以限定扭矩保持力100，该扭矩保持力保持磁性耦合器10的内部部分60相对于磁性耦合器10的外部部分62的旋转对准。磁性耦合器10的接合位置46进一步通过内部部分60与外部部分62完全分开以在其间限定间隙52来限定。

如图3至图6所例示，磁性耦合器10的外部部分62限定以无护铁的方式被引向间隙52的外部磁场50。如上所述，使用在哈尔巴赫构造80内定向的驱动磁性构件42不需要使用护铁，使得磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的厚度以及整个磁性耦合器10可以做得更小。

可以设想，磁性耦合器10可以包括多个构成驱动磁性构件42的永磁体。类似地，磁性耦合器10的内部部分60可以包括永磁体形式的从动磁体70。如上所述，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的各个永磁体可以按本文所述的哈尔巴赫构造80来构造。各个永磁体的这种哈尔巴赫构造80将内部磁场48和外部磁场50引向磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间限定的间隙52。如上所述，哈尔巴赫构造80的使用增强了在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间以及在其间限定的间隙52内经受的扭矩保持力100。可以设想，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的各个磁体可以包括粘结的钕、粘结的和烧结的钕、铁氧体、铝镍钴、钐钴、它们的组合以及其他类似的磁性材料。

如图1至图9所例示，食品加工设备12可以包括基座30，该基座包括提供旋转驱动力16的驱动系统32。驱动转子40选择性地将旋转驱动力16传递到磁性耦合器10的外部部分62。驱动转子40包括多个形成磁性耦合器10的圆柱形空间44的驱动磁性构件42，该磁性耦合器将从动转子26耦合到驱动转子40。容器20包括具有加工工具18和磁性耦合器10的内部部分60的旋转加工组件24。磁性耦合器10的内部部分60在圆柱形空间44内与外部部分62选择性地耦合，以通过在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间延伸的连续的间隙52来限定接合位置46。根据装置的各个方面，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的一者可以包括多个以哈尔巴赫构造80定向的磁性特征54。如上所述，多个磁性特征54的这种哈尔巴赫构造80在间隙52内与磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的另一者磁性地接合。

如图1、图2和图14所例示，可以设想，磁性耦合器10可以包括磁阻机构120。该磁阻机构120可以是限定磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的一者的铁磁构件122的形式。如图14所例示，磁性耦合器10的内部部分60包括铁磁构件122。在SBPM马达22的操作期间，SBPM马达22的转子36驱动驱动轴38并使磁性耦合器10的外部部分62围绕旋转轴线64旋转。磁性耦合器10的外部部分62的各个磁体限定与从动转子26的磁阻机构120相互作用的各个外部磁场50。这些磁场50限定延伸通过从动转子26的磁阻机构120的各个磁通路径124。这些磁通路径124与最小磁阻路径126对准，以保持在磁性耦合器10内生成多个外部磁场50的各个系统内的能量守恒。如图14所例示，内部部分60的磁阻机构120生成多个最小磁阻路径126，这些路径由从动转子26相对于驱动转子40的一致的旋转位置限定。通过在驱动转子40和从动转子26的磁阻机构120之间对准这些最小磁阻路径126，由于磁阻机构120相对于驱动转子40的外部磁场50保持最小磁阻路径126的趋向而生成扭矩保持力100。另外，因为驱动转子40的驱动磁性构件42通常保持在哈尔巴赫构造80中，所以在间隙52的方向和磁阻机构120的方向上生成的外部磁场50被强化以增大由磁通通过磁阻机构120内的最小磁阻路径126而生成的扭矩保持力100。

根据装置的各个方面，磁阻机构120可以限定在驱动转子40内，并且哈尔巴赫构造80中的磁性特征54可以由从动转子26的从动磁体70限定。驱动和从动转子26以及其中含有的磁性和/或磁阻机构120的精确构造可以根据食品加工设备12的扭矩要求、驱动系统32的尺寸以及其他类似构造而变化，这可能与扭矩、尺寸和装置的其他方面相关。

如图1至图4所例示，食品加工设备12的基座30可以包括引导结构140，该引导结构操作以将容器20和从动转子26引导到驱动转子40的大致圆柱形的空间44中。该引导结构140用于将从动转子26对准在驱动转子40内以限定接合位置46。如上所述，从动转子26在驱动转子40内的接合位置46在从动磁体70和驱动转子40的驱动磁性构件42之间保持一致的间隙52。另外，如上所述，引导结构140用于使从动磁体70与驱动磁性构件42对准，以进一步限定接合位置46并保持间隙52。

由于磁性耦合器10的非接触构造，可以使驱动系统32和加工工具18之间的耦合器机构内的磨损最小化。因为从动转子26的从动磁体70保持不与驱动转子40的驱动磁性构件42接触，所以这些构件内的磨损也被最小化。当从动磁体70和驱动磁性构件42可以保持分离时，从动转子26的外部结构150可以搁置在限定在驱动转子40内的圆柱形空间44内的驱动转子40的一部分上。

如图2至图4所例示，从动转子26的磁体框架152通常由非磁性材料制成，并且用于将从动磁体70与加工工具18的惰轮轴84耦合。该磁体框架152可以搁置在驱动耦合器的一部分上，以帮助将从动磁体70与磁性耦合器10的外部部分62对准。另外，外部耦合器可以包括对应的磁体框架154，该磁体框架通常也由非磁性材料制成。该对应的磁体框架154围绕驱动磁性构件42延伸，并且将这些驱动磁性构件42耦合到驱动轴38，该驱动轴延伸到SBPM马达22的转子36。磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的这些各种结构构件可经受一些直接接合。这种直接接合是最小的，并且磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的这些部分通常是平滑的，以使在磁性耦合器10的这些部分中可能经受的摩擦和其他能量损失的量最小化。

根据装置的各个方面，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62内含有的磁极或磁性特征54的数量可以变化。作为示例而非限制，磁极的数量可以包括六个磁极、八个磁极、十个磁极或其他类似的磁极构造。根据装置的各个方面，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的每者内的磁极对160的数量可以从一个磁极对160至多达20个磁极对160变化。特定磁性耦合器10中使用的磁极对160的数量可以改变扭矩保持力100的大小。另外，磁性耦合器10的磁性部件的尺寸也可以改变扭矩保持力100的大小。如上所述，非接触式磁性耦合器10的部件的精确构造可以根据设备12的精确设计而变化。应当理解，磁性耦合器10的外部部分62内含有的磁极的数量类似于磁性耦合器10的内部部分60内含有的磁极的数量。磁极82的这种类似性有助于使在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间产生的扭矩保持力100最大化。在磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62中的一者包括磁阻机构120的情况下，磁阻机构120将通常具有与磁性耦合器10的相对内部部分60或外部部分62的磁极数量相同数量的最小磁阻路径126，而不是具有一定数量的磁极。

根据装置的各个方面，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间的间隙52也可以变化。通常，磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62之间的较小间隙52提供了较大的扭矩保持力100，以使从动转子26与驱动转子40对准。间隙52的尺寸可以在0.5毫米至大约5毫米之间的任何地方。各种研究表明，在装置的示例性方面，间隙52也可以是0.8毫米。磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的各种磁性部件的厚度也可以变化。此类厚度可以包括从大约两毫米厚至大约10毫米厚的范围。另外，磁性耦合器10的总直径可以改变磁性耦合器10的扭矩保持力100的大小。研究表明，如果磁性耦合器10的外径较大，则磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的各个磁体的厚度可以非常薄。另外，将磁性特征54的哈尔巴赫构造80用于磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62，可以使磁性耦合器10的尺寸更小且紧凑。此类尺寸可以包括从大约11立方厘米至80立方厘米。磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的磁性和铁磁材料的确切尺寸、大小、重量和材料可以根据设备12的整体设计和特定设备12所需要的基于性能的公差而变化。

本文描述的磁性耦合器10的使用生成了相当大的扭矩保持力100，该扭矩保持力可以使SBPM马达22的尺寸小得多。这可以通过由于磁性耦合器10的无摩擦和其他能量损失以及磁性耦合器10的内部部分60和外部部分62的无接触构造来实现。SBPM马达22的使用可以延长设备12的整体寿命，并且非接触式磁性耦合器10的使用也可以延长容器20的加工组件24的寿命。

现在参考图15，磁性耦合器10可以包括从动转子26和驱动转子40，它们具有以交替构造定位的径向对准的磁极。这与上述的哈尔巴赫构造80相反。如前所述，哈尔巴赫构造80不需要使用护铁170以将内部磁场48和外部磁场50引向间隙52。在没有哈尔巴赫构造80的情况下，对于在间隙52处实现对待强化或放大的内部磁场48和外部磁场50同样的增强，护铁170是必需的。通过这种构造，驱动力16可以经由由分别通过从动磁体70和驱动磁性构件42的交替和径向对准的磁极86产生的内部磁场48和外部磁场50的相互作用产生的扭矩保持力100从驱动转子40传递到从动转子26。

现在参考图16，磁性耦合器10可以以平行构造180定向，其中从动转子26和驱动转子40以同轴布置定向。在该平行构造180中，从动转子26通常具有与驱动转子40相同的总直径。间隙52定位在从动磁体70的轴向端部188和驱动磁性构件42之间。从动转子26和驱动转子40的这种构造产生在间隙52处相互作用的平行磁场186。在磁性耦合器10的这种平行构造中，从动转子26被定位成与驱动转子40相邻，而不是如磁性耦合器10的其他方面所讨论的那样不在圆柱形空间44内。从动转子26的从动磁体70和驱动转子40的驱动磁性构件42通常被定位成产生径向对准的磁极86，该磁极在构造上是交替的，类似于图15所示。在这种构造中，对于从动转子26和驱动转子40中的每者，护铁170是必需的，以将平行磁场186引向间隙52。同样，从动转子26在驱动转子40中的平行磁场186的这种增强产生扭矩保持力100，该扭矩保持力在施加驱动力16期间保持从动转子26相对于驱动转子40的径向对准。

根据本公开的另一方面，一种食品加工设备包括容器，所述容器具有旋转加工组件，所述旋转加工组件包括具有第一磁性特征的从动转子。基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。磁性耦合器具有驱动转子，所述驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述从动转子。所述驱动转子包括多个驱动磁性构件，所述多个驱动磁性构件形成大致圆柱形的空间，所述大致圆柱形的空间在接合位置容纳并围绕所述从动转子。所述驱动转子和所述从动转子中的至少一者包括磁体构造，所述磁体构造在所述驱动转子和所述从动转子之间限定的间隙的方向上引导相应的磁场。

根据另一方面，所述从动转子的所述磁性特征包括多个从动磁体，所述多个从动磁体被构造成与所述多个驱动磁性构件电磁相互作用。

根据又一方面，所述驱动转子和所述从动转子中的每者具有多个以哈尔巴赫构造定向的永磁体。所述从动转子的内部磁场和所述驱动转子的外部磁场被引向所述间隙。

根据本公开的另一方面，所述驱动转子和所述从动转子中的每者都没有护铁。

根据另一方面，所述驱动转子和所述从动转子在所述接合位置完全不彼此直接接触。

根据又一方面，所述基座包括引导结构，所述引导结构将所述从动转子引导到所述大致圆柱形的空间中，以保持所述从动转子和所述驱动转子之间的所述间隙。

根据本公开的另一方面，所述引导结构适于将所述多个从动磁体与所述驱动磁性构件对准，以进一步限定所述接合位置。

根据另一方面，所述第一磁性特征是磁阻机构。

根据又一方面，所述驱动转子和所述从动转子在所述间隙处彼此磁耦合。

根据本公开的另一方面，一种食品加工设备包括容器，所述容器具有包括磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件。基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述磁性耦合器。所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的外部部分的驱动磁性构件。所述磁性耦合器的所述内部部分和所述外部部分选择性地并磁性地接合以形成接合位置。所述接合位置进一步通过所述内部部分与所述外部部分完全分开以在其间限定间隙来限定。

根据另一方面，所述磁性耦合器的所述内部部分和所述外部部分限定以无护铁的方式被引向所述间隙的磁场。

根据又一方面，所述磁性耦合器的所述外部部分包括多个永磁体。

根据又一方面，所述磁性耦合器的所述内部部分包括与所述外部部分的所述永磁体协作的磁阻机构。

根据本公开的另一方面，所述永磁体以哈尔巴赫构造定向，所述哈尔巴赫构造将所述磁场引导到所述间隙。

根据另一方面，所述外部部分和所述内部部分包括粘合的、烧结的钕、铁氧体、铝镍钴和钐钴中的至少一者。

根据又一方面，所述磁性耦合器的所述内部部分包括多个以哈尔巴赫构造定向的磁体，所述哈尔巴赫构造将所述磁场引向所述间隙。

根据本公开的另一方面，一种食品加工设备包括基座，所述基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统。驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到磁性耦合器的外部部分。所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的圆柱形耦合空间的驱动磁性构件。容器具有包括所述磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件。所述内部部分在所述圆柱形耦合空间内与所述外部部分选择性地耦合，以通过在所述内部部分和所述外部部分之间延伸的连续的间隙来限定接合位置。所述磁性耦合器的所述外部部分包括多个以哈尔巴赫构造定向的磁体，所述哈尔巴赫构造在所述间隙内与所述内部部分磁性地接合。

根据另一方面，所述磁性耦合器的所述外部部分包括磁阻机构，所述磁阻机构在处于所述接合位置时与所述内部部分的所述多个磁体协作。

根据又一方面，所述外部部分和所述内部部分包括粘合的、烧结的钕、铁氧体、铝镍钴和钐钴中的至少一者。

根据本公开的另一方面，所述外部部分包括多个以所述哈尔巴赫构造定向的磁体。

本领域普通技术人员将理解，所描述的公开内容和其他部件的构造不限于任何特定材料。除非本文另有描述，否则本文公开的本公开的其他示例性实施例可以由多种材料形成。

出于本公开的目的，术语“耦合(coupled)”(以其所有形式，耦合(couple)、耦合(coupling)、耦合(coupled)等)通常指两个部件(电气的或机械的)彼此直接或间接地接合。此类接合可以是本质上固定的或本质上可动的。此类接合可以通过两个部件(电气的或机械的)和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体来实现，或者通过两个部件来实现。除非另有说明，否则此类接合本质上可以是永久的，或者本质上可以是可移除的或可释放的。

同样重要的是要注意，如示例性实施例中所示的本公开的元件的构造和布置仅仅是说明性的。尽管在本公开中已经详细描述了本发明创新的仅几个实施例，但是审阅本公开的本领域技术人员将容易理解，在不实质性脱离所叙述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等的变化)。例如，示出为一体地形成的元件可以由多个部分构成，或者示出为多个部分的元件可以一体地形成，界面的操作可以被颠倒或以其他方式变化，结构和/或构件或连接器或系统的其他元件的长度或宽度可以变化，元件之间提供的调节位置的性质或数量可以变化。应当注意，系统的元件和/或组件可以由提供足够强度或耐久性的多种材料中的任何一种以多种颜色、纹理和组合中的任何一种构成。相应地，所有此类修改旨在被包括在本发明创新的范围内。在不脱离本发明创新的精神的情况下，可以对期望的和其他示例性实施例的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、改变和省略。

将理解，任何所描述的过程或所描述的过程内的步骤可以与其他所公开的过程或步骤组合以形成本公开的范围内的结构。本文公开的示例性结构和过程是出于说明的目的，并且不应被解释为限制性的。

Claims (20)

1.一种食品加工设备，包含：

容器，所述容器具有旋转加工组件，所述旋转加工组件包括具有第一磁性特征的从动转子；

基座，所述基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统；以及

磁性耦合器，所述磁性耦合器具有驱动转子，所述驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述从动转子，其中所述驱动转子包括多个驱动磁性构件，所述多个驱动磁性构件形成大致圆柱形的空间，所述大致圆柱形的空间在接合位置容纳并围绕所述从动转子，并且其中所述驱动转子和所述从动转子中的至少一者包括磁体构造，所述磁体构造在所述驱动转子和所述从动转子之间限定的间隙的方向上引导相应的磁场。

2.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述从动转子的所述磁性特征包括多个从动磁体，所述多个从动磁体被构造成与所述多个驱动磁性构件电磁相互作用。

3.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述驱动转子和所述从动转子中的每者具有多个以哈尔巴赫构造定向的永磁体，其中所述从动转子的内部磁场和所述驱动转子的外部磁场被引向所述间隙。

4.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述驱动转子和所述从动转子中的每者都没有护铁。

5.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述驱动转子和所述从动转子在所述接合位置完全不彼此直接接触。

6.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述基座包括引导结构，所述引导结构将所述从动转子引导到所述大致圆柱形的空间中，以保持所述从动转子和所述驱动转子之间的所述间隙。

7.根据权利要求2所述的食品加工设备，其中所述引导结构适于将所述多个从动磁体与所述驱动磁性构件对准，以进一步限定所述接合位置。

8.根据权利要求1所述的食品加工设备，其中所述第一磁性特征是磁阻机构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的食品加工设备，其中所述驱动转子和所述从动转子在所述间隙处彼此磁耦合。

10.一种食品加工设备，包含：

容器，所述容器具有包括磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件；

基座，所述基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统；以及

驱动转子，所述驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到所述磁性耦合器，其中所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的外部部分的驱动磁性构件，其中所述磁性耦合器的所述内部部分和所述外部部分选择性地并磁性地接合以形成接合位置，其中所述接合位置进一步通过所述内部部分与所述外部部分完全分开以在其间限定间隙来限定。

11.根据权利要求10所述的食品加工设备，其中所述磁性耦合器的所述内部部分和所述外部部分限定以无护铁的方式被引向所述间隙的磁场。

12.根据权利要求10所述的食品加工设备，其中所述磁性耦合器的所述外部部分包括多个永磁体。

13.根据权利要求12所述的食品加工设备，其中所述磁性耦合器的所述内部部分包括与所述外部部分的所述永磁体协作的磁阻机构。

14.根据权利要求12所述的食品加工设备，其中所述永磁体以哈尔巴赫构造定向，所述哈尔巴赫构造将所述磁场引导到所述间隙。

15.根据权利要求10所述的食品加工设备，其中所述外部部分和所述内部部分包括粘合的、烧结的钕、铁氧体、铝镍钴和钐钴中的至少一者。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的食品加工设备，其中所述磁性耦合器的所述内部部分包括多个以哈尔巴赫构造定向的磁体，所述哈尔巴赫构造将所述磁场引向所述间隙。

17.一种食品加工设备，包含：

基座，所述基座具有用于提供旋转驱动力的驱动系统；

驱动转子，所述驱动转子选择性地将所述旋转驱动力传递到磁性耦合器的外部部分，其中所述驱动转子包括多个形成所述磁性耦合器的圆柱形耦合空间的驱动磁性构件；以及

容器，所述容器具有包括所述磁性耦合器的内部部分的旋转加工组件，其中：

所述内部部分在所述圆柱形耦合空间内与所述外部部分选择性地耦合，以通过在所述内部部分和所述外部部分之间延伸的连续的间隙来限定接合位置；并且

所述磁性耦合器的所述外部部分包括多个以哈尔巴赫构造定向的磁体，所述哈尔巴赫构造在所述间隙内与所述内部部分磁性地接合。

18.根据权利要求17所述的食品加工设备，其中所述磁性耦合器的所述外部部分包括磁阻机构，所述磁阻机构在处于所述接合位置时与所述内部部分的所述多个磁体协作。

19.根据权利要求17所述的食品加工设备，其中所述外部部分和所述内部部分包括粘合的、烧结的钕、铁氧体、铝镍钴和钐钴中的至少一者。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的食品加工设备，其中所述外部部分包括多个以所述哈尔巴赫构造定向的磁体。

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