專利名稱：一種改進(jìn)的磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種新型的并且改進(jìn)的電動(dòng)機(jī)，并且具體地涉及一種用于從電磁電機(jī)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
非常典型地，通過磁場(chǎng)和載流導(dǎo)體的相互作用，電動(dòng)機(jī)使用電能產(chǎn)生機(jī)械能。1821年，英國(guó)科學(xué)家邁克爾.法拉第(Michael Faraday)第一次演示了通過電磁方式將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。在傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)施加電流時(shí)，緊緊被包裹的載流材料的(被稱為該轉(zhuǎn)子)芯軸在磁體(被稱為定子)的固定極之間高速轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。該芯軸通常被耦聯(lián)到也隨該轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的一個(gè)軸上。該軸可以用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)式機(jī)械內(nèi)的齒輪和輪子和/或?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)。線性電機(jī)可以可視化為一個(gè)已經(jīng)被切開且被展開的典型電動(dòng)機(jī)。以由鋁或銅制成的扁平線圈的軌跡的形式布置該“定子”并且該“定子”被稱為線性電機(jī)的“主要部件”。該“轉(zhuǎn)子”采取被稱為該“次要部件”的移動(dòng)平臺(tái)的形式。當(dāng)接通電流時(shí)，該次要部件滑過由磁場(chǎng)支撐和推進(jìn)的主要部件。雖然已經(jīng)使用電動(dòng)機(jī)超過150年了，但隨著世界的能源變得越來越匱乏，電動(dòng)機(jī)中需要更高效的方法和改進(jìn)
發(fā)明內(nèi)容
響應(yīng)于這些和其他問題，本申請(qǐng)中披露了所呈現(xiàn)的各種實(shí)施例，包括一種通過移動(dòng)線圈產(chǎn)生機(jī)械能的方法，該線圈被耦聯(lián)到部分進(jìn)入具有磁性端蓋的磁性汽缸中的一個(gè)軸上，從而改變了該軸的磁極性，并將該線圈移出該磁性汽缸。在其他實(shí)施例中，有一種電動(dòng)機(jī)裝置，該電動(dòng)機(jī)裝置包含一個(gè)磁性汽缸、一個(gè)被耦聯(lián)到一個(gè)軸上的線圈、以及一個(gè)用于顛倒該軸的磁極性的裝置。在一些實(shí)施例中，有一種以一個(gè)汽缸為特征的電動(dòng)機(jī)裝置，該電動(dòng)機(jī)裝置包括一個(gè)縱向中心軸線和一個(gè)或多個(gè)磁體，該一個(gè)或多個(gè)磁體具有指向該縱向軸線的類似磁極以產(chǎn)生多個(gè)第一磁力；一個(gè)第一線圈組，包括一個(gè)或多個(gè)電線圈；一個(gè)或多個(gè)耦聯(lián)到該一個(gè)或多個(gè)電線圈上的芯元件，一個(gè)允許該線圈組移入和移出該汽缸的裝置，一個(gè)當(dāng)該線圈組被定位在該汽缸內(nèi)時(shí)向該線圈組施加電流的裝置，使得該線圈組將會(huì)產(chǎn)生多個(gè)第二磁力，其中，該多個(gè)第二磁力被該多個(gè)第一磁力排斥。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)裝置或電機(jī)，其中，該多個(gè)第一磁力是在該磁性汽缸周圍的多個(gè)疊加的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)耦聯(lián)到該汽缸上的端蓋，以產(chǎn)生一個(gè)封閉端，其中，該端蓋包括一個(gè)或多個(gè)被定向的磁體，使得多個(gè)類似磁極面向該汽缸的內(nèi)部并且該端蓋的磁體具有一個(gè)相對(duì)于由該線圈組產(chǎn)生的多個(gè)第二磁力的磁排斥力。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，其中，該端蓋的一個(gè)或多個(gè)磁體被定向成產(chǎn)生疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該端蓋的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，其中，向該線圈施加電流的裝置施加最小量電流以改變這些芯元件的磁疇。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，其中，允許該線圈組移入和移出該汽缸的裝置包括一個(gè)耦聯(lián)到一個(gè)曲軸組件上的第一連接裝置。在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括:一個(gè)第二汽缸，該第二汽缸包括一個(gè)或多個(gè)磁體和一個(gè)第二縱向中心軸線，其中，該一個(gè)或多個(gè)磁體具有指向該縱向軸線的類似磁極以產(chǎn)生多個(gè)第一磁力；一個(gè)第二線圈組，包括一個(gè)或多個(gè)電線圈；一個(gè)或多個(gè)耦聯(lián)到該一個(gè)或多個(gè)電線圈上的芯元件，一個(gè)允許該線圈組移進(jìn)和移出該汽缸的裝置，一個(gè)當(dāng)該線圈組被定位在該汽缸內(nèi)時(shí)向該線圈組施加電流的裝置，使得該芯裝置會(huì)產(chǎn)生多個(gè)第二磁力，其中，該多個(gè)第二磁力被該多個(gè)第一磁力排斥。

在另外的其他實(shí)施例中，有上述電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括:一個(gè)第二連接裝置，該第二連接裝置用于將該第二線圈連接到該曲軸組件上，使得當(dāng)該第一線圈組在它的沖程的頂部時(shí)，該第二線圈組在它的沖程的底部。在另外的其他實(shí)施例中,有上述電動(dòng)機(jī),這些電動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)飛輪，以向該曲軸組件提供動(dòng)量。在某些實(shí)施例中，有一種用于產(chǎn)生一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)沖程循環(huán)的方法,該方法的特征為:移動(dòng)一個(gè)線圈組穿過一個(gè)磁性汽缸，該磁性汽缸在該磁性汽缸周圍具有多個(gè)疊加的類似極化的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，將電流施加到該線圈組上以改變?cè)摼€圈組的芯元件的磁疇并在該線圈組上產(chǎn)生一個(gè)磁排斥力，并且當(dāng)該線圈組被排斥出該磁性汽缸時(shí)推動(dòng)一個(gè)連桿組件。在另外的一些實(shí)施例中，有上述方法，該方法進(jìn)一步包括移動(dòng)該線圈組通過該磁性汽缸的封閉端周圍的疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)類似極化的磁通量力在該定位在該封閉端上的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。在另外的一些實(shí)施例中，有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括當(dāng)該線圈組推動(dòng)該連桿組件時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)曲軸組件。在另外的一些實(shí)施例中，有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括將該曲軸組件耦聯(lián)到飛輪上以使該飛輪旋轉(zhuǎn)并生成該飛輪的動(dòng)量。在另外的一些實(shí)施例中，有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括:移動(dòng)一個(gè)第二線圈組通過一個(gè)第二磁性汽缸，該第二磁性汽缸在該磁性汽缸周圍具有多個(gè)疊加的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，移動(dòng)該第二線圈組通過該第二磁性汽缸的封閉端周圍的疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在定位在該封閉端的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，將電流施加到該線圈組上以改變?cè)摼€圈組的芯元件的磁疇并在該線圈組上產(chǎn)生一個(gè)磁排斥力，并且當(dāng)該線圈組被排斥出該磁性汽缸時(shí)推動(dòng)一個(gè)第二連桿組件。在另外的一些實(shí)施例中，有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括使該曲軸組件與該第二連桿組件一起旋轉(zhuǎn)，使得當(dāng)該第一連接組件和該第二連接組件使該曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，該第一線圈組與該第二線圈組不同相。結(jié)合附圖，從以下詳細(xì)描述中將更加清楚地理解這些和其他特征和優(yōu)點(diǎn)。重要的是，注意到這些附圖并不旨在表現(xiàn)本發(fā)明的唯一方面。



圖1為一個(gè)磁盤的一個(gè)俯視圖。圖2是一個(gè)磁性汽缸的一個(gè)示意性截面視圖。圖3是一個(gè)磁性汽缸的一個(gè)示意性截面視圖。圖4a是在沖程頂部的磁電機(jī)組件的一個(gè)概念化截面視圖。圖4b是在沖程底部的磁電機(jī)組件的一個(gè)概念化截面視圖。圖4c是線圈已經(jīng)通電后在沖程底部的磁電機(jī)組件的一個(gè)概念化截面視圖。圖4d是在沖程頂部的磁電機(jī)組件的一個(gè)概念化截面視圖。圖5a是一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)等距視圖。圖5b是圖5a中的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)截面視圖。圖6a是一個(gè)雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)等距視圖。圖6b是圖6a中的雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)截面視圖。圖7a至圖7d是圖6a和圖6b的兩個(gè)雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)的概念化截面視圖，示出了旋轉(zhuǎn)經(jīng)過它們各自沖程的汽缸。
具體實(shí)施例方式以下描述了部件、信號(hào)、消息、協(xié)議和安排的具體實(shí)例以便簡(jiǎn)化本披露。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例，而并非旨在從權(quán)利要求書中所描述的限制本發(fā)明。為了在不必要地細(xì)節(jié)上不使本發(fā)明難于理解，在沒有詳細(xì)說明的情況下呈現(xiàn)了熟知的元件。大多數(shù)情況下，已經(jīng)省略了為獲得本發(fā)明的完全理解的不必要的細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@種細(xì)節(jié)在本相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的技術(shù)之內(nèi)。省略了與此處描述的控制電路、電源、或用于為某些部件或元件供電的電路相關(guān)的細(xì)節(jié)，因?yàn)檫@種細(xì)節(jié)在本相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的技術(shù)之內(nèi)。當(dāng)本披露中討論方向時(shí)，如上部、下部、頂部、底部、順時(shí)針方向、逆時(shí)針方向，這類方向并不意味著僅供給用于所示附圖和用于附圖中的部件的定向的參考方向。這些方向不應(yīng)被讀成暗示任何結(jié)果發(fā)明中使用的或?qū)嶋H使用中的實(shí)際方向。這類方向決不應(yīng)被讀成向該權(quán)利要求書中限制或給予任何意義?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，呈現(xiàn)了一個(gè)磁盤110的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)俯視圖，本圖可以被本發(fā)明的各種實(shí)施例使用。在展示的實(shí)施例中，有圍繞該盤的中心軸線或一個(gè)縱向軸線104放射狀地安排的多個(gè)永磁體102或永磁器件。在說明性實(shí)施例中，該多個(gè)磁體102被定位在一個(gè)內(nèi)環(huán)106與一個(gè)外扣環(huán)108之間。該扣環(huán)108在結(jié)構(gòu)上足夠克服這些磁器件的磁排斥力并且維持這些磁體102的放射狀地安排?？郗h(huán)108可以由各種材料形成。在說明性實(shí)施例中，扣環(huán)108由鐵或一種相對(duì)軟的鐵合金形成。在其他實(shí)施例中，若結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是該扣環(huán)的使用的主要考慮因素，它們可以由非鐵金屬形成。在本實(shí)例中，內(nèi)環(huán)106也圍繞該縱向軸線104被同中心地定位。內(nèi)環(huán)106可以由鐵形成并且可以被添加以加強(qiáng)該系統(tǒng)的磁通量強(qiáng)度或用于附加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在某些實(shí)施例中，若結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是該內(nèi)扣環(huán)的使用的主要考慮因素，該內(nèi)環(huán)106可以由非鐵金屬形成。在所展的實(shí)施例中，該多個(gè)磁體102的每個(gè)單獨(dú)磁體，例如磁體102a，被定向?yàn)槭沟盟拇艠O中的一個(gè)磁極向內(nèi)面向該磁盤110的縱向軸線或中心軸線104。因此，該相對(duì)極從該磁盤110的中心面朝外。通過舉例，這些磁體102各自具有它們的向內(nèi)朝向的北極和它們的向外朝向的南極。因此，這些磁體102具有它們的指向該縱向軸線104的多個(gè)類似磁極。在其他實(shí)施例中，這些磁體102可以具有它們的類似的面向該縱向軸線104的磁極(例如，它們的南極)。在某些實(shí)施例中 ，這些磁體102可以由任何適合的磁性材料制成，如:釹、鋁鎳鈷合金、陶瓷永磁體、或甚至電磁體。在某些實(shí)施例中，在該多個(gè)磁體102中的每個(gè)磁體102a具有I” XI” X2”的尺寸。磁體或電磁體的準(zhǔn)確數(shù)量將取決于所要求的磁場(chǎng)強(qiáng)度或機(jī)械配置?；谀承┛缮藤彽拇朋w，所展示的實(shí)施例只是安排這些磁體的一種方式。其他安排是可能的，尤其是若為本具體目的生產(chǎn)磁體時(shí)。通過本領(lǐng)域已知的適當(dāng)固定方法將這些單獨(dú)磁體102a保持在位，如在樹脂中鑄造這些磁體，用環(huán)氧樹脂將這些磁體膠合在基底上，或通過用機(jī)械緊固件固定這些磁體。在某些實(shí)施例中，緊固特征件112，如螺孔、螺柱、或聯(lián)鎖環(huán)，形成在該外扣環(huán)108的外部，以允許該磁盤110被緊固到其他磁盤或一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)(未示出)上。例如，轉(zhuǎn)向圖2，示出了多個(gè)被耦聯(lián)在一起的九個(gè)模塊化磁盤110，以形成一個(gè)磁性汽缸114。雖然展示九個(gè)磁盤110，根據(jù)該磁性汽缸114的所要求的磁通場(chǎng)強(qiáng)度或該希望的沖程長(zhǎng)度(以下描述的)，任何數(shù)量的磁盤可以用于組裝該磁性汽缸114。由于磁盤110的模塊化概念，在某些實(shí)施例中，任何數(shù)量的磁盤110可以用于創(chuàng)造一個(gè)希望長(zhǎng)度和/或功率的磁性汽缸114。在其他實(shí)施例中，該磁性汽缸114可以包括一個(gè)單個(gè)內(nèi)限制環(huán)111、一個(gè)單個(gè)外限制環(huán)113、以及以一種放射狀方式定位的預(yù)定排數(shù)的多個(gè)磁體102。在該說明性實(shí)施例中，磁性汽缸114圍繞該縱向軸線104被同中心地定中心。在某些實(shí)施例中，該磁性汽缸114包括一個(gè)耦聯(lián)到該磁性汽缸114的一端上的磁性端蓋116，以產(chǎn)生一個(gè)封閉的汽缸端。在某些實(shí)施例中，該磁性端蓋116包括一個(gè)端板118、一個(gè)端蓋板119、一個(gè)蓋結(jié)構(gòu)(如圓形扣環(huán)120)和多個(gè)端磁體122。在其他實(shí)施例中，這些磁體122可以延伸進(jìn)入該磁性汽缸114的內(nèi)部空間115之中。例如，在某些實(shí)施例中，這些磁體122的長(zhǎng)度的三分之一可以延伸進(jìn)入該磁性汽缸114的內(nèi)部空間115之中。這些磁體122被各自定向?yàn)槭沟盟鼈兊念愃茦O各自面向該汽缸114的內(nèi)部。例如，在本實(shí)例中，該多個(gè)磁體的每個(gè)磁體具有它們的向內(nèi)朝向的北極-與這些磁體102的也向內(nèi)朝向該縱向軸線114的北磁極相對(duì)應(yīng)。因此,在該多個(gè)磁體102和磁體122中的每個(gè)單獨(dú)磁體的類似的極(例如,北極)各自相對(duì)于該汽缸114向內(nèi)朝向。在某些實(shí)施例中，該多個(gè)端磁體122可以由與該盤110的磁體102類似的材料制成。在某些實(shí)施例中，這些端磁體122可以被固定在一個(gè)外殼(例如，該端板118、該端蓋板119、和該圓形扣環(huán)120)內(nèi)并且被定位成使得它們的極與該縱向軸線104平行。這些端磁體122還可以一種放射狀方式被安排，以形成端磁體的同心環(huán)。在某些實(shí)施例中，該端板118、該端蓋板119和圓形扣環(huán)120可以由與以上討論的內(nèi)環(huán)106或外環(huán)108相同的材料制成。這些永磁體102和端磁體122生成磁通量力，這些磁通量力在本申請(qǐng)中可以表現(xiàn)為磁通量力。圖3中展示了這些通量線(或力)124的簡(jiǎn)化表現(xiàn)。當(dāng)這些永磁體102被安排進(jìn)帶有這些磁體122的端蓋的圓形汽缸內(nèi)時(shí)，這些磁力線或力將以一種概念方式形成如圖3中的通量線124表現(xiàn)的具體模式。這些通量力124的實(shí)際形狀、方向和定向取決于多個(gè)因素，如內(nèi)扣環(huán)的使用、或鐵的或非鐵的金屬端板的使用、或由定向?yàn)槠仁惯@些通量線離開該磁性汽缸的一端的磁性組件組成的端板。在常規(guī)配置中，這些磁體的相對(duì)極一般為縱向?qū)R。因此，這些場(chǎng)通量力將會(huì)“緊抱”或緊跟這些磁體的表面。所以，當(dāng)使用常規(guī)電動(dòng)動(dòng)力設(shè)備時(shí)，為了能夠在力的這些線上起作用，這些間隙一般必須極其緊密。通過使每個(gè)磁體的這些磁極放射狀朝向該汽缸的中心對(duì)齊，這些磁通量力，當(dāng)它們穿過該磁性汽缸114的中心并離開這些磁體的表面垂直輻射時(shí)，易于層疊起來(或被“疊加”)。這種配置允許在這些線圈(未示出)與該磁性汽缸114之間有更大公差。因此，在本說明性實(shí)施例中，這些磁力線(或力)124將傾向于形成一種疊加效應(yīng)并且磁性端蓋116的使用操縱該磁性汽缸114內(nèi)的磁體的通量線或力124，使得大多數(shù)或所有這些通量線或力124流出該汽缸 的開口端126。例如，由磁體102a生成的磁通量力或線傾向于退出它的內(nèi)部面(或它的北極)，環(huán)繞該汽缸114的開口端126并返回該磁體102a的南極或外部面。類似地，由磁體102b生成的磁通量力或線傾向于退出它的內(nèi)部面(或它的北極)，環(huán)繞該汽缸114的頂端(或開口端)并返回該磁體102b的南極或外部面。對(duì)于該多個(gè)磁體102的每個(gè)連續(xù)磁盤，這些磁通量力傾向于遵循這種模式直到達(dá)到磁性汽缸114的端部。磁性端蓋116的磁體122的通量線或力還將流出該開口端126并回到汽缸114的封閉端127周圍。因此，由該汽缸114的磁體產(chǎn)生的通量力具有一條無阻礙的路徑通過該汽缸的內(nèi)部退出并返回該汽缸的外部上的它的相對(duì)極。圖4a展示了根據(jù)本發(fā)明的某些方面的電動(dòng)機(jī)組件130的一個(gè)概念化表現(xiàn)。如以上討論的，有該磁性汽缸114和一個(gè)可移動(dòng)的軸或芯132。在某些實(shí)施例中，軸132在形狀上是長(zhǎng)形的和桿狀的。軸132或它的一部分可以由鐵或一種具有類似磁特性的鐵氧體化合物制成。在一些實(shí)施例中，該鐵芯(或它的一部分)直徑可以為11/2”。在某些實(shí)施例中，該芯可以是一種鐵氧體化合物或粉末。在一些實(shí)施例中，該鐵氧體化合物或粉末可以懸浮在一種粘性材料內(nèi)，如絕緣液體、潤(rùn)滑劑、機(jī)油、凝膠、或礦物油，以減少或消除潤(rùn)流電流和磁滯(尤其在更高沖程速度下)。在某些實(shí)施例中，可以有多個(gè)耦聯(lián)到一個(gè)環(huán)(未示出)的卵黃(yolk)，該軸132可以滑過該環(huán)。這些卵黃為該軸132和/或磁性汽缸114提供了結(jié)構(gòu)支撐。在其他實(shí)施例中，可以有一個(gè)為該磁性汽缸114和/或軸132提供結(jié)構(gòu)支撐的殼體(未示出)。這些卵黃和/或殼體可以由任何具有所要求結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的材料、合金或化合物形成。在某些實(shí)施例中，非鐵金屬或復(fù)合材料可以用于防止汽缸端場(chǎng)通量的任何畸變。在某些實(shí)施例中，外軸承可以用于減少這些軸與任何支承結(jié)構(gòu)之間的摩擦。在本說明性討論中，軸132被機(jī)械地耦聯(lián)到一個(gè)從動(dòng)器件136上。在某些實(shí)施例中，從動(dòng)器件136可以是一個(gè)飛輪或曲軸組件。在另外的其他實(shí)施例中，從動(dòng)器件136可以是一個(gè)獨(dú)立于機(jī)械耦聯(lián)的器件，如氣體或液體泵。圍繞該軸132的一部分的是多個(gè)形成線圈組134的一部分的電線圈。該線圈組134中的每個(gè)單獨(dú)線圈134a由一種導(dǎo)電材料制成，如銅(或一種類似合金)線，并且可以使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)繞組技術(shù)來構(gòu)造。在某些實(shí)施例中，這些單獨(dú)線圈134a本質(zhì)上在形狀上是圓柱形的，被纏繞在一個(gè)線圈芯(未示出)上，該線圈芯具有一個(gè)中心開口，其大小允許該單獨(dú)線圈134a被固定到該軸132上。在某些實(shí)施例中，該線圈(這些線圈)可以被構(gòu)造成使得和該磁性汽缸內(nèi)部極相反的極延伸超過該汽缸端開口。雖然圖4a中展示了具體數(shù)量的線圈134a，但根據(jù)該電機(jī)組件130的動(dòng)力要求，任何數(shù)量的線圈可以用于組裝該線圈組134。在某些實(shí)施例中，該線圈組包括這些單獨(dú)電線圈和芯元件。這樣，多個(gè)芯元件可以包含軸132、軸132的一部分、一個(gè)金屬或鐵外殼、或任何類似的當(dāng)電穿過這些線圈時(shí)可以被通電或被變?yōu)殡姶朋w的元件。在一些實(shí)施例中，線圈組134可以被包在鋼或另一種材料內(nèi)以加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)和保護(hù)這些線圈和/或布線。換向片(未示出)串聯(lián)地將該線圈組134內(nèi)的單獨(dú)線圈彼此電連接起來。在其他實(shí)施例中，如電線等通常本領(lǐng)域已知的其他裝置可以串聯(lián)地將這些線圈彼此電連接起來。在一些實(shí)施例中，這些換向片通過沿該軸132向下延伸的柔性導(dǎo)體(未示出)與電流源(未示出)處于電聯(lián)通。線性滑環(huán)、電感性耦聯(lián)、或多個(gè)電刷(未示出)也可以被定位在磁性汽缸114內(nèi)以向該線圈組134內(nèi)的線圈提供電流。圖4a表現(xiàn)了當(dāng)線圈組134在一個(gè)第一位置上或在該沖程的頂部時(shí)的電機(jī)組件130。在此位置上，鐵芯或軸132(或它的部分)被吸引到磁性汽缸114上。如圖4b中展示的，磁吸引力會(huì)將鐵軸132的一部分拉入該磁性汽缸114中。圖4b表現(xiàn)了在一個(gè)第二位置上或在該動(dòng)力沖程的底部但在對(duì)該線圈組134進(jìn)行通電之前的電機(jī)130。在圖4c中，于是該線圈組134被“通電”或從如上所述或另外本領(lǐng)域已知的電源(未示出)被供給適當(dāng)極性的電流。這將產(chǎn)生起源于該線圈組的中心區(qū)(或該線圈組的芯元件)的通量排斥力，環(huán)繞該線圈組并流回到該線圈組的對(duì)端的中心區(qū)內(nèi)。在某些實(shí)施例中，可以由這些通量線或力135來抽象地表現(xiàn)這些通量力。這些通量排斥力135將壓縮該汽缸114的通量力124并且本質(zhì)上在該軸132外產(chǎn)生一個(gè)電磁體，該電磁體具有一個(gè)與該磁性蓋116的永磁體相同極性的端部138或極。例如,若這些永磁體122具有一個(gè)向內(nèi)朝向該磁性汽缸114中心的北極，則通電的軸132將在它的內(nèi)部端138處形成一個(gè)北極。隨著該通電的軸132本質(zhì)上作為一個(gè)磁體(具有一個(gè)非?？拷摱松w116的永磁體122的北極和這些內(nèi)部磁極的北極138)起作用，這些磁力線124壓縮，產(chǎn)生一個(gè)會(huì)將該線圈組134和軸132驅(qū)出該磁性汽缸114的磁性排斥力。因此，產(chǎn)生一個(gè)回到如圖4d中所展示的起始位置的返回沖程。在常規(guī)電機(jī)中，線性和旋轉(zhuǎn)兩者，必須供給該適當(dāng)極性的足夠動(dòng)力以產(chǎn)生一個(gè)反向(或吸引)力以產(chǎn)生一個(gè)特殊扭矩。相比之下，本發(fā)明的某些實(shí)施例可以供給足夠的功率以改變?cè)撦S132或芯元件內(nèi)存在的磁疇。在汽缸114的內(nèi)部生成的強(qiáng)磁場(chǎng)存在下，改變這些磁疇的功率比產(chǎn)生等值的反向扭矩所要求的功率要小的多。由此,產(chǎn)生一個(gè)比傳統(tǒng)技術(shù)更高效的電動(dòng)機(jī)。此外，可以利用在該動(dòng)力沖程過程中產(chǎn)生的動(dòng)量(例如，若該從動(dòng)器件為一個(gè)飛輪)來輔助來自該磁性汽缸114的軸132的移動(dòng)，導(dǎo)致一個(gè)比常規(guī)電機(jī)技術(shù)更高效的電機(jī)組件。對(duì)于常規(guī)電機(jī)，必須供給足夠量的電流以產(chǎn)生一個(gè)給定的馬力。典型地，所產(chǎn)生的馬力等于電力輸入，例如，746瓦特=I馬力(大約)。在該說明性實(shí)例中，一個(gè)11/2" X30"的圓形鐵芯被吸引到磁體汽缸114中，具有一個(gè)60ft.lbs.的力^Oft.1bs扭矩)，其為一個(gè)示例性動(dòng)力沖程。如參考圖4c所討論的，在向下動(dòng)力沖程已經(jīng)發(fā)生后，該線圈組134可以被通上足夠的功率以改變這些磁疇，這引起該軸132的反向運(yùn)動(dòng)或返回沖程。在某些實(shí)施例中，可以希望的是，鐵芯或軸132被做成磁中性的或磁平衡的，在該說明性實(shí)例中，這可以通過低至300瓦特(大約)來實(shí)現(xiàn)。然后能以若干方式生成該返回沖程。例如，當(dāng)軸132為磁平衡或磁中性時(shí)在該動(dòng)力沖程過程中使用由該飛輪(圖4c中未示出)生成的動(dòng)量的一小部分，或機(jī)械地將該芯耦聯(lián)到自行車式運(yùn)動(dòng)或向線圈增加電力以產(chǎn)生足夠地扭矩使該軸返回到該沖程的頂部。此外，在一些實(shí)施例中，可以在該動(dòng)力和返回沖程兩者中向該線圈組134施加功率。以異相動(dòng)力沖程將兩個(gè)或更多磁電機(jī)組件130連接到一個(gè)常見曲軸/飛輪上將產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)功率輸出來完成每個(gè)沖程，其中消耗很少能量。在其他實(shí)施例中，可以用該磁性汽缸114上的開口端替代該磁性端蓋116。若該磁性汽缸在兩端都開放，則將導(dǎo)致一個(gè)具有較小場(chǎng)強(qiáng)度的更長(zhǎng)沖程。此外，每個(gè)沖程兩個(gè)極性反轉(zhuǎn)將應(yīng)用到該芯或軸132上。在另外的其他實(shí)施例中，磁性汽缸114可以被耦聯(lián)到一個(gè)從動(dòng)器件上。因此，磁性汽缸114可以相對(duì)于 一個(gè)靜止芯或線圈組移動(dòng)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5a，有一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)200的一個(gè)等距視圖，該單缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合了與以上討論的電動(dòng)機(jī)組件130類似的實(shí)施例。在圖5a中，為了清晰起見，已經(jīng)移除了曲軸罩的一部分。圖5b表現(xiàn)了單缸發(fā)動(dòng)機(jī)200的一個(gè)截面視圖。單缸發(fā)動(dòng)機(jī)200概念上與上述電機(jī)組件130類似并且可以被認(rèn)為是電機(jī)組件130的一個(gè)具體實(shí)施例?，F(xiàn)在參見圖5a和圖5b兩者,有一個(gè)磁電機(jī)汽缸202,該磁電機(jī)汽缸包括多個(gè)磁體204、圓柱形固定外殼或環(huán)206、和一個(gè)磁性端蓋208，該端蓋與先前參見圖1至圖4e所描述的相對(duì)應(yīng)的元件類似。在本實(shí)施例中，汽缸202被連接到一個(gè)連桿罩210上。該連桿罩210被耦聯(lián)到一個(gè)曲軸罩212a和212b上(圖5a和圖5b只展示了罩212a)。這些罩212a和212b包括兩個(gè)相互耦聯(lián)的半圓柱形半部以便在曲軸組件214(其可以是一個(gè)單個(gè)曲軸桿、多個(gè)與連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)耦聯(lián)的桿、或任何本領(lǐng)域已知的曲軸結(jié)構(gòu))的大部分上形成一個(gè)縱向圓柱形罩212。端蓋216和217罩住該圓柱形罩212的端部。另外，在一些實(shí)施例中，可以有中間內(nèi)部結(jié)構(gòu)板218，這些板形成一個(gè)電氣室219以容納多個(gè)位置傳感器組件、電子控制器或其他此類器件。在某些實(shí)施例中，可以有一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件220，以向該電機(jī)提供額外支撐。結(jié)構(gòu)構(gòu)件220將電機(jī)汽缸202耦聯(lián)到該曲軸罩212a上。在某些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件220可以在結(jié)構(gòu)上耦聯(lián)到一個(gè)橫向支撐構(gòu)件222上。在某些實(shí)施例中，該橫向支撐構(gòu)件222支撐著一個(gè)縱向支撐桿224，該支撐桿通常橫向于該曲軸組件214。如所展示的，縱向支撐桿224是圍繞該電機(jī)汽缸202的縱向軸線定中心的，并且在某些實(shí)施例中，延伸穿過該電機(jī)汽缸的端蓋208。在某些實(shí)施例中，內(nèi)部曲軸支撐構(gòu)件228a和228b(它們被耦聯(lián)到曲軸罩212a上)可以為該曲軸或一個(gè)曲軸組件提供結(jié)構(gòu)支撐。線圈組226可以可滑動(dòng)地定位在該縱向支撐桿224周圍。在某些實(shí)施例中，除了該芯部件具有一個(gè)孔以 容納該線圈組沿該支撐桿224滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)外，該線圈組226可以在概念上與以上參見圖4a至圖4d描述的線圈組134相類似。一種允許該線圈組沿該支撐桿移動(dòng)的裝置，如連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)230將該線圈組226耦聯(lián)到曲軸組件214上。發(fā)動(dòng)機(jī)200的操作與以上參見圖4a至圖4d描述的電機(jī)組件130的操作相類似。該線圈組226內(nèi)的鐵芯或部件232和該連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)230本質(zhì)上作為該電機(jī)組件130的軸132起作用以便驅(qū)動(dòng)從動(dòng)器件。曲軸組件214為該從動(dòng)器件136的一個(gè)具體實(shí)施例。因此，為了簡(jiǎn)潔和清晰起見，此處將不再重復(fù)詳細(xì)討論發(fā)動(dòng)機(jī)200的操作和發(fā)動(dòng)機(jī)200的動(dòng)力沖程和返回沖程。由發(fā)動(dòng)機(jī)200生成的馬力取決于該動(dòng)力沖程過程中未通電線圈組226進(jìn)入該電機(jī)汽缸202的引力(如以上參見圖4a至圖4d所描述的)，其中，最終馬力由電機(jī)汽缸202的尺寸、線圈組226的尺寸、和該返回沖程的速度和頻率以及是否在該返回沖程和/或該引力沖程上供給額外的電力確定。在某些實(shí)施例中，電機(jī)產(chǎn)生60ftlbs的扭矩。然而，該馬力為該扭矩乘以每秒極性反轉(zhuǎn)的數(shù)量的函數(shù)值。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6a，有一個(gè)雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)300的一個(gè)等距視圖，該雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合了與以上討論的電動(dòng)機(jī)組件或汽缸130類似的實(shí)施例。在圖6a中，為了清晰起見，已經(jīng)移除了曲軸罩的一部分。圖6b表現(xiàn)了該雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)300的一個(gè)截面視圖?，F(xiàn)在參見圖6a和圖6b兩者，有以一種并列方式配置的磁電機(jī)汽缸302a和302b (雖然任何配置都是可能的，包括一種V配置或一種內(nèi)聯(lián)配置)。在本實(shí)施例中，磁電機(jī)汽缸302a包括多個(gè)磁體304a、圓柱形固定外殼或環(huán)306a、和一個(gè)磁性端蓋308a,這些與參見電動(dòng)機(jī)組件130 (參考圖1至圖4e所述的)先前描述的相對(duì)應(yīng)元件類似。類似地，磁電機(jī)汽缸302b包括多個(gè)磁體304b、圓柱形固定外殼或環(huán)306b、和一個(gè)磁性端蓋308b,這些與參見電動(dòng)機(jī)組件130 (參考圖1至圖4e所述的)先前描述的相對(duì)應(yīng)的元件類似。在本實(shí)施例中，這些汽缸302a和302b分別被連接到連桿罩310a和310b上。這些連桿罩310a和310b被耦聯(lián)到曲軸罩312a和312b上(圖6a和圖6b只展示了罩312a)。這些罩312a和312b包括兩個(gè)相互耦聯(lián)的半圓柱形半部以便在曲軸組件314 (其可以是一個(gè)單個(gè)曲軸桿、多個(gè)與連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)耦聯(lián)的桿、或任何本領(lǐng)域已知的曲軸結(jié)構(gòu))的大部分上形成一個(gè)縱向圓柱形罩312。端蓋或板316和317罩住由該圓柱形罩312產(chǎn)生的汽缸的端部。另外，在一些實(shí)施例中，可以有中間內(nèi)部結(jié)構(gòu)板318，這些板形成一個(gè)電氣室319以容納多個(gè)位置傳感器組件、電子控制器或其他此類器件。在某些實(shí)施例中，可以有一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件320a和320b，以向該雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)300提供額外支撐。結(jié)構(gòu)構(gòu)件320a將該電機(jī)汽缸302a耦聯(lián)到該曲軸罩312a上。在某些實(shí)施例中，該結(jié)構(gòu)構(gòu)件320a可以在結(jié)構(gòu)上耦聯(lián)到一個(gè)橫向支撐構(gòu)件322a上。在某些實(shí)施例中，該橫向支撐構(gòu)件322a支撐著一個(gè)縱向支撐桿324a，該支撐桿通常橫向于該曲軸組件314。如所展示的，該縱向支撐桿324a圍繞該電機(jī)汽缸302a的縱向軸線定中心，并且在某些實(shí)施例中，延伸穿過該電機(jī)汽缸的端蓋308a。類似地，結(jié)構(gòu)構(gòu)件320b將該電機(jī)汽缸302b耦聯(lián)到該曲軸罩312a上。在某些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件320b可以在結(jié)構(gòu)上耦聯(lián)到一個(gè)橫向支撐構(gòu)件322b上。在某些實(shí)施例中，該橫向支撐構(gòu)件322b支撐著一個(gè)縱向支撐桿324b，該支撐桿通常橫向于該曲軸組件314。如所展示的，縱向支撐桿324b圍繞該電機(jī)汽缸302b的縱向軸線定中心，并且在某些實(shí)施例中，延伸穿過該電機(jī)汽缸的端蓋308b。在某些實(shí)施例中，被耦聯(lián)到該曲軸罩312上的內(nèi)部曲軸支撐構(gòu)件328a、328b和328c可以為該曲軸組件314提供結(jié)構(gòu)支撐。相對(duì)于該第一汽缸或電機(jī)汽缸302a，線圈組326a可以可滑動(dòng)地定位在縱向支撐桿324a周圍。連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a將該線圈組326a耦聯(lián)到該曲軸組件314上。類似地，相對(duì)于該第二汽缸或電機(jī)汽缸302b，線圈組326b可以可滑動(dòng)地定位在該縱向支撐桿324b周圍。連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b將線圈組326b耦聯(lián)到曲軸組件314上。在某些實(shí)施例中，這些線圈組326a和326b可以與以上參見圖5a至圖5b所描述的線圈組226類似。圖7a為當(dāng)該線圈組326a在相對(duì)于該磁性汽缸302a的一個(gè)第一位置上并且該線圈組326b在相對(duì)于該磁性汽缸302b的一個(gè)第二位置上時(shí)該雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)300的一個(gè)示意性圖解。如以上參見圖6a和圖6b所說明的，該線圈組326a通過該連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a被機(jī)械地耦聯(lián)到該曲軸組件314上，如所展示的，該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)完全延伸至它的最大長(zhǎng)度。線圈組326b通過該連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b被機(jī)械地耦聯(lián)到該曲軸組件314上，如所展示的，該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)折回到它的最小長(zhǎng)度。 在圖7a所展示的位置上，線圈組326a和326b是處于一種未通電配置下。換言之，還未施加來自電源327的以使這些線圈組(如上所述)中的其一通電的電功率。所以，由這些對(duì)應(yīng)的磁性汽缸302a和302b生成的通量力332a和332b與以上參見圖3和圖4a所描述的通量力124類似。這些線圈組326a和326b的磁性元件和鐵元件被吸引到它們對(duì)應(yīng)的磁性汽缸302a和302b上。然而，由于連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a和330b與該曲軸組件314的機(jī)械配置，只有一個(gè)線圈組可以在任何給定的時(shí)間處于沖程的“頂部”(即最接近該曲軸組件314)。換言之，在該說明性實(shí)施例中，每個(gè)線圈組與另一個(gè)線圈組不同相。在某些實(shí)施例中，當(dāng)一個(gè)線圈組在該沖程的頂部時(shí)，另一個(gè)線圈組在該沖程的底部(即離該曲軸組件314最遠(yuǎn))。圖7a展示了一種情形:磁性汽缸302a的磁吸引力已將該線圈組326a拉至該沖程的第一位置或底部。當(dāng)線圈組326a在它沖程的底部時(shí)，曲軸組件314和連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)328a和328b的機(jī)械配置迫使該線圈組326b在它對(duì)應(yīng)的沖程的頂部(即離該曲軸組件314最近)。在圖7b中，于是對(duì)該線圈組326a “通電”或從電源327供給適當(dāng)極性的電流。這將在線圈組326a周圍產(chǎn)生通量排斥力334a。在某些實(shí)施例中，這些通量排斥力334a起源于該線圈組326a的中心區(qū)(或該線圈組的芯元件)，環(huán)繞該線圈組并流回到該線圈組的對(duì)端的中心區(qū)內(nèi)。在某些實(shí)施例中，可以由這些通量線或力334a來抽象地表現(xiàn)這些通量力。這些通量排斥力334a將壓縮該汽缸302a的通量力332a并且本質(zhì)上在該線圈組326a外產(chǎn)生一個(gè)電磁體，該電磁體具有一個(gè)與該磁性蓋308a的永磁體相同極性的端部336a或極。例如，若該磁性蓋308a的這些永磁體具有一個(gè)向內(nèi)朝向該磁性汽缸302a內(nèi)部的北極,則被通電的線圈組326a(或該線圈組326a的這些芯元件)將在它的內(nèi)部端336a處形成一個(gè)北極。隨著該線圈組326a本質(zhì)上作為一個(gè)磁體(該磁體在其非?？拷摱松w308a的永磁體的北極和這些內(nèi)部磁極的內(nèi)部端336a處具有一個(gè)北極)起作用，這些磁通量力332a壓縮，產(chǎn)生一個(gè)會(huì)將該線圈組326a驅(qū)出該磁性汽缸302a的磁性排斥力，從而產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力沖程。線圈組326a將進(jìn)而推進(jìn)該連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a。當(dāng)該連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a被迫使朝向該曲軸組件314，該曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a可以折疊在它自身上。曲軸組件314的轉(zhuǎn)動(dòng)然后將引起該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b開始向該磁性汽缸302b延伸。當(dāng)該線圈組326b開始返回沖程時(shí)，該線圈組的磁性或鐵部件被吸引到該磁性汽缸302b內(nèi)的磁體上，因此引起該線圈組326b被拉入該磁性汽缸302b內(nèi)。圖7c為一旦該線圈組326b已被拉入該磁性汽缸302b內(nèi)并且線圈組326a已被驅(qū)出該磁性汽缸302a時(shí)，該雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)300的一個(gè)示意性圖解。因此，如所展示的，現(xiàn)在連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a被折疊回到它的最小長(zhǎng)度，并且該連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b被延伸到它的最大長(zhǎng)度。 在圖7c展不的位置上，線圈組326a和326b處于一種未通電配置下。換言之，還未施加來自該電源327的以使這些線圈組(如上所述)中的其一通電的電力。所以，由這些對(duì)應(yīng)的磁性汽缸302a和302b生成的通量力332a和332b與以上參見圖3和圖4a描述的通量力124類似。圖7c展示了一種情形:該磁性汽缸302b的磁吸引力和該線圈組326a(被耦聯(lián)到該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a和曲軸組件314上)上的排斥力已經(jīng)將該線圈組326a拉至該沖程的底部。當(dāng)該線圈組326b在它的沖程的底部時(shí)，該曲軸組件314和連桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a和330b的機(jī)械配置迫使該線圈組326a在它對(duì)應(yīng)沖程的頂部(即離該曲軸組件314最近)。在圖7d中，然后對(duì)該線圈組326b “通電”或從該電源327供給適當(dāng)極性的電流。這將在該線圈組326b周圍產(chǎn)生通量排斥力334b。在某些實(shí)施例中，這些通量排斥力334b起源于該線圈組326b的中心區(qū)(或該線圈組的芯元件)，環(huán)繞該線圈組并流回該線圈組的對(duì)端的中心區(qū)內(nèi)。在某些實(shí)施例中，可以由這些通量線或力334b來抽象地表現(xiàn)這些通量力。這些通量排斥力334b將壓縮該汽缸302b的通量力332b并且本質(zhì)上在該線圈組326b外產(chǎn)生一個(gè)電磁體，該電磁體具有一個(gè)與該磁性蓋308b的永磁體相同極性的端部336b或極。例如，若該磁性蓋308b的這些永磁體具有一個(gè)向內(nèi)朝向該磁性汽缸302b的內(nèi)部的北極，則該通電的線圈組326b將在它的內(nèi)部端336b處形成一個(gè)北極。隨著該線圈組326b本質(zhì)上作為一個(gè)磁體(該磁體在其非?？拷摱松w308a的永磁體的北極和這些內(nèi)部磁極的端部336b處具有一個(gè)北極)起作用，這些磁通量力332b壓縮，產(chǎn)生一個(gè)會(huì)將該線圈組326b和該連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b驅(qū)離該磁性汽缸302b的磁性排斥力，從而產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力沖程。當(dāng)該連接的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b被強(qiáng)制朝向該曲軸組件314時(shí)，該曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330b可以折疊在它自身上。該曲軸組件314的轉(zhuǎn)動(dòng)還將引起該聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)330a開始向該磁性汽缸302a延伸。當(dāng)該線圈組326a開始返回沖程時(shí)，該線圈組的磁性或鐵部件被吸引到該磁性汽缸302a內(nèi)的磁體上，因此引起該線圈組326a被拉入如圖7a中所示的磁性汽缸302a內(nèi)。然后可以重復(fù)圖7a至圖7d所示的循環(huán)，其中，每個(gè)沖程使該曲軸組件314轉(zhuǎn)動(dòng)，這進(jìn)而可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)變速器、泵或另一個(gè)機(jī)械器件。飛輪(未示出)可以被耦聯(lián)到該曲軸上以允許它的慣性輔助該曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)并使這些沖程的流程平滑。該發(fā)動(dòng)機(jī)300生成的馬力取決于分別在這些交替的動(dòng)力沖程過程中這些未通電線圈組326a和326b進(jìn)入這些電機(jī)汽缸302a和302b的引力(如以上參見圖7a至圖7d所描述的)，其中，最終的馬力由電機(jī)汽缸302a和302b的尺寸、線圈組326a和326b的尺寸、和該對(duì)應(yīng)的動(dòng)力沖程和/或返回沖程的速度和頻率以及是否在該返回沖程和/或該引力沖程上供給額外電力來確定。該馬力為該扭矩乘以每秒極性反轉(zhuǎn)的數(shù)量的函數(shù)值。出于圖解和說明的目的，已經(jīng)呈現(xiàn)了本發(fā)明的實(shí)施例的上述說明。其并不旨在是詳盡說明的或?qū)⒈景l(fā)明限制在所披露的精確形式上。鑒于以上傳授，許多組合、修改和變化是可能的。已經(jīng)互換部件的未描述的實(shí)施例仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。其旨在用所附的權(quán)利要求而不是本詳細(xì)說明來限制本發(fā)明的范圍。例如,在某些實(shí) 施例中，有一種用于產(chǎn)生一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)沖程循環(huán)的方法,該方法包括:在該磁性汽缸周圍產(chǎn)生多個(gè)疊加的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，在該磁性汽缸的封閉端周圍產(chǎn)生疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在定位在該封閉端的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，通過移動(dòng)一個(gè)線圈和耦聯(lián)到該線圈上的軸部分通過該磁性汽缸的中心區(qū)內(nèi)的疊加的多個(gè)第一磁通量力和疊加的多個(gè)第二磁通量力來產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)力沖程，并且向該線圈施加電流以改變?cè)撦S的磁疇，將該線圈和該軸移出該磁性汽缸以完成該發(fā)動(dòng)機(jī)沖程循環(huán)。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，其中，施加電流的步驟進(jìn)一步包括只施加足夠電流以改變?cè)撦S的磁疇。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，其中，移動(dòng)線圈和軸的步驟進(jìn)一步包括將該線圈的一部分保持在該磁性汽缸之外。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，其中，施加電流的步驟包括將電流路由通過一個(gè)導(dǎo)體裝置，如耦聯(lián)到該線圈的柔性導(dǎo)體。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括將該軸偶聯(lián)到一個(gè)飛輪上以使該飛輪旋轉(zhuǎn)并生成該飛輪的動(dòng)量。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括當(dāng)該軸機(jī)械地平衡或中性時(shí)在該動(dòng)力沖程過程中使用一部分由該飛輪生成的動(dòng)量。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括將該軸機(jī)械地耦聯(lián)到該曲軸上。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述方法，這些方法進(jìn)一步包括將一個(gè)第二磁性汽缸和一個(gè)第二軸連接到一個(gè)常用的與該第一軸異相的曲柄/飛輪上，以產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的功率輸出。
在某些實(shí)施例中，可以有一種電動(dòng)機(jī)，包括:一個(gè)磁性汽缸、一個(gè)稱聯(lián)到該磁性汽缸的一端的磁性蓋、一個(gè)滑動(dòng)地耦聯(lián)到該磁性汽缸上的導(dǎo)電材料的線圈，使得該線圈從一個(gè)第一位置移動(dòng)到一個(gè)第二位置，其中，在該第一位置，該線圈在該磁性汽缸之外，并且在該第二位置，該線圈部分地在該磁性汽缸之內(nèi)，一個(gè)耦聯(lián)到該線圈上的軸、和一個(gè)用于向該線圈施加電流的裝置。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該磁性汽缸進(jìn)一步包括:一個(gè)外環(huán)、多個(gè)定位在該外環(huán)內(nèi)的永磁體，使得該多個(gè)磁體每個(gè)的磁極面向該磁性汽缸的內(nèi)部。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該磁性汽缸進(jìn)一步包括一個(gè)內(nèi)環(huán)。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該磁性蓋進(jìn)一步包括:一個(gè)耦聯(lián)到該磁性汽缸上的內(nèi)部端板、一個(gè)外部端板、一個(gè)將該外部端板耦聯(lián)到該內(nèi)部端板上的結(jié)構(gòu)、多個(gè)定位在該內(nèi)部端板與該外部端板之間的永磁體，使得該多個(gè)磁體每個(gè)的磁極面向該磁性汽缸的內(nèi)部。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該結(jié)構(gòu)包括一個(gè)環(huán)。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該軸由一種含鐵材料制成。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該軸由一種懸浮在粘性材料中的含鐵材料制成。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，該磁性汽缸由多個(gè)磁盤制成。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，這些電極進(jìn)一步包括將該磁性汽缸耦聯(lián)到該軸上的多個(gè)卵黃。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，這些電極進(jìn)一步包括一個(gè)將該磁性汽缸耦聯(lián)到該軸上的殼體。在某些實(shí)施例中，可以有一種電動(dòng)機(jī)，包括:一個(gè)用于在該磁性汽缸周圍產(chǎn)生疊加的多個(gè)磁通量力的裝置，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，一個(gè)用于在該磁性汽缸的封閉端周圍產(chǎn)生疊加的多個(gè)第二磁通量力的裝置，使得每個(gè)磁通量力在定位在該封閉端的磁體的向內(nèi)面的一個(gè)第一極(在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍)與回到該磁體的外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)，一個(gè)用于移動(dòng)一個(gè)線圈和耦聯(lián)到該線圈上的軸部分通過該磁性汽缸的中心區(qū)內(nèi)的疊加的多個(gè)第一磁通量力和疊加的多個(gè)第二磁通量力的裝置，和一個(gè)用于改變?cè)撦S的磁疇的裝置，一個(gè)用于將該線圈和該軸移出該磁性汽缸以完成該發(fā)動(dòng)機(jī)沖程循環(huán)的裝置。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中該用于施加電流的裝置進(jìn)一步包括用于只施加足夠的電流以改變?cè)撦S的磁疇的裝置。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，其中，用于移動(dòng)線圈和軸的裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用于將該線圈的一部分保持在該磁性汽缸之外的裝置。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，這些電機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)用于將該軸偶聯(lián)到一個(gè)飛輪上以使該飛輪旋轉(zhuǎn)并生成該飛輪的動(dòng)量的裝置。在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，這些電機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)用于將該軸機(jī)械地耦聯(lián)到該曲軸上的 裝置。
在另外的其他實(shí)施例中，可以有上述電機(jī)，這些電機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)用于將一個(gè)第二磁性汽缸和一個(gè)第二軸連接到一個(gè)常用的與該第一軸異相的曲柄/飛輪上的裝置，以產(chǎn)生一個(gè)連續(xù) 的功率輸出。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)裝置，其特征為: 一個(gè)汽缸，該汽缸包括一個(gè)縱向中心軸線和一個(gè)或多個(gè)磁體，該一個(gè)或多個(gè)磁體具有指向該縱向中心軸線的類似磁極以產(chǎn)生多個(gè)第一磁力； 一個(gè)第一線圈組，包括， 一個(gè)或多個(gè)電線圈； 一個(gè)或多個(gè)耦聯(lián)到該一個(gè)或多個(gè)電線圈上的芯元件， 一個(gè)允許該線圈組移入和移出該汽缸的裝置， 一個(gè)裝置，當(dāng)該線圈組被定位在該汽缸內(nèi)時(shí)，該裝置向該線圈組施加電流，使得該線圈組將產(chǎn)生多個(gè)第二磁力，其中，該多個(gè)第二磁力被該多個(gè)第一磁力排斥。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)裝置，其中，該多個(gè)第一磁力是在該磁性汽缸周圍的疊加的多個(gè)磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的一個(gè)磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。
3.如以上權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)偶聯(lián)到該汽缸上的端蓋，以產(chǎn)生一個(gè)封閉端，其中，該端蓋包括一個(gè)或多個(gè)磁體，該一個(gè)或多個(gè)磁體被定向?yàn)槭沟妙愃频拇艠O面向該汽缸的內(nèi)部并且該端蓋的這些磁體具有一個(gè)相對(duì)于由該線圈組產(chǎn)生的多個(gè)第二磁力的排斥磁力。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng) 機(jī)裝置,其中，該端蓋的一個(gè)或多個(gè)磁體被定向成產(chǎn)生疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該端蓋的一個(gè)磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，其中，向該線圈施加電流的裝置施加一個(gè)最小量電流以改變這些芯元件的磁疇。
6.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，其中，允許該線圈組移入和移出該汽缸的裝置包括一個(gè)偶聯(lián)到一個(gè)曲軸組件上的第一連接裝置。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，進(jìn)一步包括: 一個(gè)第二汽缸，該第二汽缸包括一個(gè)或多個(gè)磁體和一個(gè)第二縱向中心軸線，其中，該一個(gè)或多個(gè)磁體具有指向該縱向軸線的類似磁極以產(chǎn)生多個(gè)第一磁力； 一個(gè)第二電線圈組，包括， 一個(gè)或多個(gè)電線圈 一個(gè)或多個(gè)耦聯(lián)到該一個(gè)或多個(gè)電線圈上的芯元件， 一個(gè)允許該線圈組移入和移出該汽缸的裝置， 一個(gè)裝置，當(dāng)該線圈組被定位在該汽缸內(nèi)時(shí)，該裝置向該線圈組施加電流，使得該芯裝置將產(chǎn)生多個(gè)第二磁力，其中，該多個(gè)第二磁力被該多個(gè)第一磁力排斥。
8.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，進(jìn)一步包括:一個(gè)第二連接裝置，該第二連接裝置用于將該第二線圈連接到該曲軸組件上，使得當(dāng)該第一線圈組在它的行程的頂部時(shí)，該第二線圈組在它的行程的底部。
9.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)飛輪，以向該曲軸組件提供動(dòng)量。
10.一種產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)沖程循環(huán)的方法，該方法的特征為: 移動(dòng)一個(gè)線圈組通過一個(gè)磁性汽缸，該磁性汽缸在該磁性汽缸周圍具有多個(gè)疊加的類似極化的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的一個(gè)磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)， 向該線圈組施加一個(gè)電流，以改變?cè)摼€圈組的芯元件的磁疇并且在該線圈組上產(chǎn)生一個(gè)磁排斥力，以及 當(dāng)該線圈組被排斥出該磁性汽缸時(shí)，推動(dòng)一個(gè)連桿組件。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包括移動(dòng)該線圈組通過該磁性汽缸的封閉端周圍的疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)類似極化的磁通量力在定位在該封閉端上的磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)。
12.如以上權(quán)利要求10至11中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)該線圈組推動(dòng)該連桿組件時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)曲軸組件。
13.如以上權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將該曲軸組件耦聯(lián)到飛輪上以使該飛輪旋轉(zhuǎn)并生成該飛輪的動(dòng)量。
14.如以上權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括: 移動(dòng)一個(gè)第二線圈組通過一個(gè)第二磁性汽缸，該第二磁性汽缸在該磁性汽缸周圍具有多個(gè)疊加的磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在該磁性汽缸的磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)， 移動(dòng)該第二線圈組通過該 第二磁性汽缸的一個(gè)封閉端周圍的疊加的多個(gè)第二磁通量力，使得每個(gè)磁通量力在定位在該封閉端上的磁體的一個(gè)內(nèi)向面的、在該磁性汽缸的一個(gè)開口端周圍的一個(gè)第一極與回到該磁體的一個(gè)外部面的一個(gè)第二極之間行進(jìn)， 向該線圈組施加一個(gè)電流，以改變?cè)摼€圈組的芯元件的磁疇并且在該線圈組上產(chǎn)生一個(gè)磁排斥力，以及 當(dāng)該線圈組被排斥出該磁性汽缸時(shí)，推動(dòng)一個(gè)第二連桿組件。
15.如以上權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括使該曲軸組件與該第二連桿組件一起旋轉(zhuǎn)，使得當(dāng)該第一連接組件和該第二連接組件使該曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，該第一線圈組與該第二線圈組不同相。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例可以包括一種通過移動(dòng)線圈(134a)產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力的方法，該線圈被耦聯(lián)到部分進(jìn)入一個(gè)磁性汽缸(114)中的軸(132)上，該磁性汽缸具有一個(gè)磁性端蓋(122)，該端蓋包含多個(gè)疊加的磁力，改變了該軸的磁極性，將該線圈(134a)移出該磁性汽缸(114)。在其他實(shí)施例中，有一個(gè)電動(dòng)機(jī)裝置，該電動(dòng)機(jī)裝置包含一個(gè)磁性汽缸、一個(gè)被耦聯(lián)到一個(gè)軸上的線圈、以及一個(gè)用于顛倒該軸的磁極性的裝置。
文檔編號(hào)H02K7/065GK103250330SQ201180058326
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者弗雷德·E·漢斯德堡 申請(qǐng)人:弗雷德·E·漢斯德堡, 線性實(shí)驗(yàn)室有限公司