專利名稱：合成磁對(duì)強(qiáng)磁生成力矩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)磁能的動(dòng)態(tài)持續(xù)性力矩。具體地說，
就是由磁的兩極合成，形成一種不導(dǎo)磁(或弱磁)和一種單磁極，相互作用于定子和動(dòng)子之 間。各磁體間由排斥向相吸的運(yùn)動(dòng)過程中，在相吸的靜止點(diǎn)上，合成磁對(duì)強(qiáng)磁起了移動(dòng)、分 離、屏蔽和綜合的極積作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出解決上述問題的技術(shù)方案是本發(fā)明所述的力矩包括固定于外殼上的 定子，定子為一圓環(huán)平分四，各鄰近極面為異極。動(dòng)子是一圓環(huán)磁體，由軸承及套子固定在 中軸上，動(dòng)子外附有傳動(dòng)嚙合齒。動(dòng)子兩邊是兩種阻擋片，且阻擋、動(dòng)子、定子三者合為一起 時(shí)為功極(單磁極與定子同極)；阻擋與動(dòng)子分開，與定子異極時(shí)為負(fù)載。各阻擋互成九十 度排列。阻擋片由兩塊對(duì)稱的圓弧片同極對(duì)列。在兩圓弧片中間空隙處形成一單磁極，其 磁極面與定子和動(dòng)子磁極面垂足。 一離合器同時(shí)作用于阻擋和動(dòng)子時(shí)，阻擋(功極)和動(dòng) 子合成四極，磁極排列為各鄰近為異極，與定子同極生成力矩；負(fù)載(單磁極與定子異極) 消耗功極對(duì)其付出牽引力。 離合器同時(shí)作用于阻擋(功極)和動(dòng)子時(shí)，合成的四極與定子同極獲得排斥力矩。 該力矩由同極排斥向異極相吸運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)過程轉(zhuǎn)化成飛輪的慣性。在相吸的靜止點(diǎn)上， 受飛輪的慣性，離合器分開一功極和動(dòng)子的同時(shí)，負(fù)載與動(dòng)子合成，形成新功極與定子產(chǎn)生 排斥力矩。功極和負(fù)載兩者相互參與貢獻(xiàn)，所有的負(fù)載繞中軸作曲線負(fù)牽引力運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的力矩是在兩磁體間置入一屏蔽物體，此屏蔽物對(duì)兩磁體產(chǎn)生隔離作用， 其自身是磁與磁合成弱磁的結(jié)合體，依靠一半排斥， 一半相吸的合成磁性，達(dá)到削弱及綜合 強(qiáng)磁力度的作用。對(duì)強(qiáng)磁由排斥產(chǎn)生力矩獲得機(jī)械能，在靜止點(diǎn)上(兩磁極相吸)向排斥 極移動(dòng)通過正負(fù)磁極合成的磁性屏蔽材料來綜合，實(shí)現(xiàn)了磁能可持續(xù)性力矩。
圖l是摘要總圖立體圖。 圖2是定子及套子立體圖。 圖3是動(dòng)子和離合器立體圖。 圖4是獨(dú)立功極、負(fù)載與動(dòng)子的分解立體圖。 圖5是獨(dú)立阻擋套子立體圖。 參照附圖所示，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。 在本說明書附圖2中，所述的定子(1)是一圓環(huán)狀四極強(qiáng)磁片，各鄰近磁極為異極 且具有同等厚度和相等的磁能積，各磁極面垂足于中軸(15)中心線。定子(1)由套子(2) 固定于外殼上(外殼未示出)，定子內(nèi)孔小于中軸(15)外徑。所有定子(1)以中軸(15)中 心線等距離復(fù)制排列。 兩定子中間是動(dòng)子(3)，如附圖3所示，動(dòng)子(3)是一圓環(huán)磁體，以中軸中心線復(fù)制。磁極面與中軸(15)中心線垂足。動(dòng)子(3)的規(guī)格與定子(1)等同，整個(gè)圓環(huán)體磁能積 均勻。動(dòng)子(3)由軸承(20)緊固在中軸(15)上，其外動(dòng)子套子(4)是傳動(dòng)齒或者是套子 外固定傳動(dòng)齒，定子對(duì)合成極做功時(shí)傳動(dòng)齒(4)制約輔動(dòng)齒(5)，輔動(dòng)齒(5)由傳動(dòng)軸(18) 與離合器(11)的離合滾齒(12)貢獻(xiàn)。離合滾齒(13)處于分開狀狀態(tài)。
動(dòng)子(3)兩邊是阻擋片(7) (8)，如附圖4所示，阻擋片(7) (8)是四分之一圓上對(duì) 稱的兩圓弧磁體同極對(duì)列，在兩圓弧中間空隙處形成一個(gè)單磁極，單磁極與動(dòng)子磁極互為 異極，其極面與定子和動(dòng)子的磁極面垂足。阻擋片是由套子(9) 、(16)緊固在中軸(15)上。 阻擋片和動(dòng)子受離合器連成一體且與定子同極〈指阻擋單磁極〉時(shí)為功極(7)。相反，在鄰 近的動(dòng)子(3)兩邊的阻擋(8)與功極(7)成九十度角度排列，阻擋(8)和動(dòng)子與離合器分 開且與定子異極〈指阻擋單磁極〉時(shí)為負(fù)載。功極(7)或負(fù)載(8)在與定子作貢獻(xiàn)時(shí)是相 互變化的。 如圖3所示，離合器(11)為四分之一圓上對(duì)稱球形滾齒，離合器(11)固定于中軸 上。離合器(11)的規(guī)格與套子(4)相等，兩者合成功極時(shí)繞軸同步運(yùn)動(dòng)。離合器每轉(zhuǎn)動(dòng) 一周對(duì)應(yīng)的離合滾齒連接和分開各兩次。離合器(11)作用于離合滾齒(12)時(shí)，離合滾齒 (13)處于分開。 定子(1)作為動(dòng)作源，固定于外殼上(未示出)。兩定子中間的動(dòng)子(3)，磁極面對(duì) 于定子來說，就是四個(gè)極面同時(shí)作用于動(dòng)子單面磁極上；相對(duì)于阻擋來說，就是兩種磁極作 用于動(dòng)子上。動(dòng)子(3)兩邊的阻擋片(7)、(8)，單磁極與動(dòng)子磁極互為異極，互相吸引。各 引力相等、方向相向產(chǎn)生相吸磁壓。阻擋內(nèi)徑，外徑的磁極為同一極性，調(diào)整其規(guī)格大小，使 內(nèi)外徑的磁極與動(dòng)子的磁極排斥，當(dāng)排斥的作用力抵消掉單磁極的相吸磁壓力為弱性(或 零磁)時(shí)最佳。 阻擋、動(dòng)子合成與定子同極時(shí)為功極(7)(單磁極與定子同極)，反之，阻擋同動(dòng)子 分開與定子異極時(shí)為負(fù)載(8)。阻擋(7) (8)的單磁極，以自身的疇壁能屏蔽其所處在動(dòng)子 極面上的磁能部分，單磁極與動(dòng)子相吸，內(nèi)外徑與動(dòng)子排斥，二力相互抵觸，合力為零。受離 合器(11)連接，阻擋(7)、動(dòng)子合成四極，屏蔽部分為弱性磁(單磁極同時(shí)與定子同極相斥， 內(nèi)外徑磁極與定子異極相吸，二力大小相抵觸，合力為零)，未屏蔽部分與定子同極作貢獻(xiàn) 獲得力矩，功極轉(zhuǎn)動(dòng)九十度；負(fù)載(單磁極與定子異極)與定子(1)異極相吸，阻擋內(nèi)外徑 磁極與定子排斥，負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)九十度相對(duì)定子經(jīng)過兩種極變，所有阻擋此時(shí)相對(duì)于動(dòng)子，定子 都是弱磁現(xiàn)象。同極相斥，異極相吸同時(shí)都作用于阻擋、定子、動(dòng)子上，二力大小相等，方向 相反，且同時(shí)作用于同一物體上，合力為零。負(fù)載(8)運(yùn)動(dòng)九十度消耗功極(7)付出的牽引 力。負(fù)載中的動(dòng)子作慣性運(yùn)動(dòng)或者變速運(yùn)動(dòng)消耗功極牽引力。 阻擋、動(dòng)子、定子、三者的間隙對(duì)功極做功有很大的影響。在阻擋套子(9、16)上有 球狀軸承(21)，如圖5，在傳動(dòng)齒(4)兩側(cè)有對(duì)應(yīng)的凹槽(22)，控制動(dòng)子(3)作圓周平衡運(yùn) 動(dòng)。減小阻擋的厚度，相對(duì)減弱了阻擋單磁極的磁能積，同時(shí)也就減少動(dòng)子(3)與定子之間 的間隙，增大了動(dòng)子(3)(未屏蔽)獲得定子(1)排斥的增加至最大，負(fù)載(8)與定子(1) 相互吸引力最小。單磁極的的磁能積在最薄的時(shí)候也要滿足對(duì)動(dòng)子和定子的作用力，異極 體現(xiàn)相吸，同極體現(xiàn)排斥，二力互補(bǔ)。 功極(7)與相對(duì)應(yīng)動(dòng)子合成，合成極與定子近似零時(shí)(調(diào)整阻擋內(nèi)外徑排斥力大 小)，未屏蔽的動(dòng)子與定子同極相斥獲得最大的排斥力矩。該力矩由排斥向相吸運(yùn)動(dòng)九十度靜止于異極上。這一過程由離合器(11)連接離合滾齒(12)，由離合軸(18)傳動(dòng)輔動(dòng)齒 (5)與傳動(dòng)齒(4)作貢獻(xiàn)。 功極與定子同極排斥做功時(shí)，負(fù)載因二力合成顯弱性(相對(duì)于定子和動(dòng)子不顯磁 力現(xiàn)象)時(shí)，對(duì)負(fù)載的做功等同于牽引一塊不顯磁性的屏蔽物。 直接阻抗排除離合器的作用來分析時(shí)，當(dāng)四極(不存在阻擋、動(dòng)子合成，就是定 子四極對(duì)定子四極)由排斥向相吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)力矩，靜止于相吸點(diǎn)上，若要使其中任何 一方持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，剛產(chǎn)生多大的力矩就要施加等于或大于這一力矩的外力。輸出小于輸入，還 要克服磨擦力。 間接阻抗合成磁則不同，當(dāng)與定子四極參與做功，四極排斥至偶合(阻擋只起屏 蔽，不參與做功，對(duì)負(fù)載的牽引相當(dāng)于移動(dòng)一塊同質(zhì)量的磁性屏蔽材料)，在相吸的靜止點(diǎn) 上，離合器分開了阻擋與動(dòng)子，整個(gè)阻擋在運(yùn)動(dòng)的過程中顯弱性，且與飛輪(14)連接，功極 一次做功轉(zhuǎn)化成飛輪的慣性。負(fù)載的能耗因合成弱磁的原因，不受動(dòng)子，定子磁力線的影 響。受慣性力的作用，飛輪運(yùn)動(dòng)釋放能量，而此時(shí)的動(dòng)子也將由慣性作用繞軸運(yùn)動(dòng)，(動(dòng)子作 為一圓環(huán)磁性材料，磁極面上的磁力線均勻，在不受合成時(shí)，繞軸曲線運(yùn)動(dòng)處于減速狀態(tài)) 但當(dāng)?shù)诙喓铣蓵r(shí)未停止的動(dòng)子起了加速度的作用。 當(dāng)四極合成由排斥向相吸偶合停止，正好是負(fù)載處于與定子同極排斥狀態(tài)，離合
器使負(fù)載成為新的功極，實(shí)現(xiàn)了磁排斥且持續(xù)不斷的力矩，生成運(yùn)動(dòng)。如圖1總圖所示。
調(diào)整離合器(11)的位置，就是讓功極與定子排斥面積在80%，其余20%進(jìn)入異極 相吸位置時(shí)，離合器(11)與離合滾齒(12)開始工作，離合滾齒(13)脫離。離合器(11)與 離合滾齒(12)嚙合時(shí)的位置，同極排斥產(chǎn)生磁壓，異極相吸產(chǎn)生偶合，決定了功極運(yùn)動(dòng)的 方向。離合器以花鍵軸形式固定于中軸上，借助外力使離合器以中軸中心線平移，當(dāng)脫離離 合滾齒(12)或(13)時(shí)，控制了力矩的產(chǎn)生和終止。 功極和負(fù)載兩者相互變化， 一個(gè)功極完成一個(gè)力矩轉(zhuǎn)移成飛輪的慣性，并且?guī)?dòng) 負(fù)載繞軸九十度時(shí)，就是負(fù)載轉(zhuǎn)變成功極的開始。由離合器(11)嚙合離合滾齒(13)，離合 軸(19)帶動(dòng)輔動(dòng)齒(6)與傳動(dòng)齒(4)作貢獻(xiàn)。實(shí)現(xiàn)力矩的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明所述的套子 由合金鋁或者銅類似不易磁化的材料。 本發(fā)明中所有磁性材料可由超強(qiáng)永磁材料，如稀土 Nd-Fe-B永磁材料，要求具有 最大的磁能積、矯頑力和剩磁。
權(quán)利要求
一種利用磁特性所產(chǎn)生的力矩。所述的裝置(17)包括固定于外殼上的定子(1)、互成角度的兩種阻擋片(7)、(8)，處于阻擋片中且被其屏蔽一部分磁能積的動(dòng)子(3)。一離合器(11)其特性在于同時(shí)作用于動(dòng)子(3)與阻擋(7)或(8)時(shí)，合成極面與定子(1)同極，產(chǎn)生一種排斥力。
2. 如權(quán)利要求1所述力矩，其特征在于所述的定子(1)為偶數(shù)極，在各鄰近極面為異 極且磁極面與合成磁參與貢獻(xiàn)。
3. 如權(quán)利要求1所述力矩，其特征在于所述阻擋為對(duì)稱的兩塊圓弧同極對(duì)列，在其中 間形成單磁極。
4. 如權(quán)利要求1所述力矩，其特征在于所述阻擋(7) (8)的磁極面與定子(1)和動(dòng)子 (3)磁極面垂足。
5. 如權(quán)利要求1或3、4所述力矩，其特征在于所述動(dòng)子(3)是一個(gè)圓環(huán)磁體，單磁極 與動(dòng)子互為異極。阻擋正負(fù)抵觸，合力為零，屏蔽極面對(duì)外(定子)顯弱磁性。
6. 如權(quán)利要求1或5所述力矩，其特征在于所述動(dòng)子(3)外是傳動(dòng)嚙合齒，由套子及 軸承(20)固定于中軸上。
7. 如權(quán)利要求1或5所述力矩，其特征在于所述離合器(11)同時(shí)作用于阻擋(7)(或 8)與動(dòng)子(3)時(shí)，合成新極面，其極面與定子參與做功。
8. 如權(quán)利要求1或7所述力矩，其特征在于所述離合器(11)為四分之一圓上對(duì)稱球 形滾齒。
全文摘要
本發(fā)明公開了磁與磁的合成，磁的正負(fù)抵觸形成弱磁在強(qiáng)磁中起到屏蔽所生成的力矩。該力矩的裝置為并排固定于外殼上的定子、互成角度的阻擋片。處于阻擋片中且被其屏蔽部分磁能積的動(dòng)子。一離合器同時(shí)作用于動(dòng)子和阻擋時(shí)，新合成磁極與定子作排斥運(yùn)動(dòng)生成力矩。
文檔編號(hào)H02K49/10GK101741219SQ20091020871
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者楊勇 申請(qǐng)人:楊勇