[发明专利]磁耦合器及其应用和内窥镜

说明书

本发明涉及一种磁耦合器(1)，其具有两个彼此同心设置的环(2、3)，所述环分别相对于彼此可转动地支承，在两个环上分别设置有由至少三个磁偶极子(6)构成的布置结构(5)，经由所述磁偶极子能实现所述环的磁耦合和从两个环的驱动环(3)到从动环(2)的转矩传递，在从动环和(2)和/或在驱动环(3)处的布置结构(5)的磁偶极子(6)定向为，使得在邻接于相应另一个环的两个同名的磁极(21、22)之后始终跟随一个不同名的磁极，并且邻接于相应的另一个环(2、3)的磁极(21、22)彼此相对应地设置，使得两个环(2、3)在平衡位置中磁耦合。本发明还涉及一种具有磁耦合器的内窥镜以及磁耦合器(1)的应用。

技术领域

本发明涉及一种磁耦合器，磁耦合器具有两个彼此同心设置的环，所述环分别相对于彼此可转动地支承，并且磁耦合器具有设置在环之间的壁，所述环分别具有磁偶极子的布置结构，通过磁偶极子的磁耦合能实现在环之间通过分隔壁传递转矩。尤其能够提出，彼此同心设置的环构成为外环和优选设置在外环内的内环。

背景技术

这种耦合器例如从内窥镜或摄像头中已知，在其中，为了图像传感器的定向必须通过尤其密封封闭的分隔壁传递转动运动。这有助于：将图像传感器的定向空间固定地保持，使得用户的观察水平线不发生改变，而由用户转动密封的分隔壁，以改变内窥镜的观察方向。在这种情况下，光学单元例如能够随着密封的分隔壁一起转动，所述光学单元限定内窥镜的观察方向即视野。

至今为止已知的是，通过例如构成为永磁体的磁偶极子的序列实现这种磁耦合器，所述磁偶极子在两个环中的每一个上在面向的侧上具有一系列同名的磁极或者交替序列的相互变换的磁极，并且在相应另一个环上具有相对应的偶极子布置结构。

然而，这具有下述缺点：各环在多个转动运动中可以配合。因此，例如当从动环通过驱动环抵消一定的阻力时，在各环之间的磁耦合以一个平衡位置或静止位置跳跃，使得图像水平线限定不再是唯一的，并且内窥镜不再处于校准状态。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种开始提及类型的磁耦合器，通过该磁耦合器能够消除所提及的缺点。

通过如下的特征组合来实现该问题的解决方案。尤其，因此根据本发明为了在开始提及类型的磁耦合器中实现所述目的而提出，所述磁耦合器具有两个彼此同心设置的环，所述环分别相对于彼此可转动地支承，并且所述磁耦合器具有设置在所述环之间的分隔壁，其中，所述环分别具有磁偶极子的布置结构，其中，通过所述磁偶极子的磁耦合能实现在所述环之间通过所述分隔壁传递转矩，其特征在于，通过该布置结构的磁偶极子的序列限定各环的至少一个静止位置和至少两个排斥位置，其中，所述至少两个排斥位置沿旋转方向毗邻设置并且跟随在所述至少一个静止位置之后，所述至少一个静止位置如下设计，在该静止位置中所述环的吸引的磁偶极子比排斥的磁偶极子更多。以这种方式实现：过度偏转的从动环又沿优选的定向向回输送，使得例如能够补偿、尤其可自动地补偿磁耦合器的例如由于摩擦阻力引起的磁性去耦。例如，如果出现摩擦阻力，那么能够借助于根据本发明的磁耦合器来防止：解除磁偶极子的磁耦合以及磁偶极子在不期望的新的耦合位置中吸引而使得沿这种定向离开初始的静止位置。此外因此能够防止：通过内窥镜壳体的转动而改变例如图像传感器的图像水平线，因为借助于磁耦合器可以通过分隔壁进行补偿运动和转矩传递。

通过本发明因此可行的是，基于偶极子在第一和第二环上的布置结构来限定至少一个静止位置和至少两个排斥位置。在限定为静止位置的位置中，第一环的磁偶极子与第二环的磁偶极子相对应地存在，使得吸引的磁力作用在两个环之间。在第一环相对于第二环扭转时，产生复位力，所述复位力从第一和第二环的偶极子之间的排斥的和吸引的磁力的总和中产生，所述复位力将环相对于彼此复位到静止位置中。

优选地甚至提出，除了静止位置之外，环彼此间的所有或基本上所有相对位置都是排斥位置。这便利于以正确的取向安装所述环。