專利名稱:永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
本發(fā)明屬于一種發(fā)動(dòng)機(jī)類，是利用永磁體的磁場力，直接轉(zhuǎn)換成具有轉(zhuǎn)動(dòng)做工的機(jī)械力。
永磁體所存在的磁力，是一種公知的能量，它在許多技術(shù)領(lǐng)域：
里得到了廣泛的應(yīng)用，近年來磁性材料的研究和應(yīng)用，有了驚人的發(fā)展，出現(xiàn)了一些具有高剩磁和磁能積的磁性材料，(B.H)max已達(dá)到20兆高奧的高性能，這對(duì)開拓永磁體的新用途，以及在探索發(fā)展新的磁性應(yīng)用裝置有了可能性。在本發(fā)明中，正是對(duì)這種可能性的探索，利用磁場施力于本發(fā)明結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，組成一個(gè)新的動(dòng)力裝置，它和現(xiàn)在燃油類發(fā)動(dòng)機(jī)相比，清潔無污染，結(jié)構(gòu)小而簡單，易于制造，工做適應(yīng)性廣、對(duì)于目前燃料能源日趨緊張狀態(tài)有了新的前景，一但工業(yè)化會(huì)有不可估量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的任務(wù)是利用磁場力，推所出一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的特征是利用磁力做本結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，組成一個(gè)新的動(dòng)力裝置，不耗燃油不加外部能源，只要有一定強(qiáng)的永磁體磁場力，就能保證有功率輸出，在本結(jié)構(gòu)的工作系統(tǒng)中，由曲線定子卷的內(nèi)切凸凹曲面，控制和疏導(dǎo)切磁輪及大小抗磁板對(duì)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架和掀磁轉(zhuǎn)架，產(chǎn)生吸合與切磁工作狀態(tài)，使轉(zhuǎn)動(dòng)部件做剪式的運(yùn)動(dòng)方式、驅(qū)動(dòng)軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。
本發(fā)明將在下列實(shí)施例的附圖中更清楚的說明。
圖1永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖1a永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)的主視圖。
圖1b是沿圖1aⅢ-Ⅲ的剖視。
圖1c永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)的俯視圖和局部剖視。
圖1d永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)右視圖。
圖1e永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)左視圖。
圖2永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)圖Ⅰb中Ⅰ的局部放大。
圖3永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)中所采用逆止機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖4結(jié)構(gòu)簡圖。
圖5工作狀態(tài)分析圖。
圖1是對(duì)永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)特征的描繪，更清楚的說明將在下列實(shí)施例的附圖中。
圖1a所示，曲線定子卷4A、4B，分段間隔組成一體，軸1在逆止機(jī)構(gòu)6的控制下，為本發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，棘輪10在掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C及隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C的中間，各組成一組轉(zhuǎn)動(dòng)部件。隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C相互間配置在一定的角度間，用牙嵌齒聯(lián)在一起，受逆止機(jī)構(gòu)7的控制轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與軸1同向。掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C，自身形成一個(gè)角度與隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C互為張角，配置與隋動(dòng)轉(zhuǎn)架相同的位置間，用牙嵌齒聯(lián)在一起受逆止機(jī)構(gòu)8的控制，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與軸1同向。摩擦輪28，做發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)用，慣性輪9穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)作用。
見圖1b、圖4，曲線定子卷4A、4B內(nèi)的凸凹曲面?？刂坪褪鑼?dǎo)切磁輪13及大小抗磁板14、15，在隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C的滑道上沿曲線定子卷4A、4B。逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A由△1轉(zhuǎn)到△1′時(shí)，大抗磁板14遂漸，切入磁場，小抗磁板15后于L/2與大抗磁板14，同時(shí)完成切磁、大磁塊11、小磁塊12的磁極處于隔開狀態(tài)，此時(shí)磁通量為最小、a張角最大，當(dāng)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A由△2轉(zhuǎn)到△2′時(shí)，大抗磁板14受離心力同時(shí)受小抗磁板壓簧16的作用向外運(yùn)動(dòng)，小抗磁板先于L/2脫離隔磁區(qū)，小磁塊12的磁極開始工作。當(dāng)由△2′運(yùn)動(dòng)到△2″時(shí)，大小抗磁板都脫離隔磁區(qū)，進(jìn)入工作狀態(tài)，大磁塊11，小磁塊12的磁極間氣隙變最小，磁通量最大，a張角等于零，此時(shí)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3B運(yùn)動(dòng)到△3的位置，開始進(jìn)入工作狀態(tài)。隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3C運(yùn)動(dòng)到△4的位置，進(jìn)入工作狀態(tài)的啟始點(diǎn)，當(dāng)隋動(dòng)轉(zhuǎn)3A、3B、3C繼續(xù) (π)/36 時(shí)，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A開始做負(fù)功，在慣性矩的推動(dòng)下轉(zhuǎn)過 (π)/36 時(shí)，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A的另一端在△1的最小工作位置上，3C在△4′的工作位置上，3B在△3′的最大工作點(diǎn)上，此時(shí)三點(diǎn)的氣隙，磁通和遠(yuǎn)大于隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A所做的負(fù)功。φδ1′+φδ2+φδ3＞φδ2的磁通在△2的位置就已大于φδ1的磁通，從△2逆向轉(zhuǎn)動(dòng) (π)/36 是工作負(fù)區(qū)，在每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡都出現(xiàn)一次，克服它的辦法1是要選擇適當(dāng)慣性矩2是要增加轉(zhuǎn)動(dòng)部件的數(shù)量，也可以從改變適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)上得到。在轉(zhuǎn)動(dòng)做功中，掀磁轉(zhuǎn)架2A在△2″位置上被逆止機(jī)構(gòu)8反向逆止將隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A從△2′-△2″的位置上吸向掀磁轉(zhuǎn)架2A，使隋動(dòng)架棘爪17撥動(dòng)棘輪10、驅(qū)動(dòng)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。在隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A由△1′向工作區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被逆止機(jī)構(gòu)7，反向逆止，吸動(dòng)掀磁轉(zhuǎn)架2A轉(zhuǎn)動(dòng)，使掀磁架棘爪18撥動(dòng)棘輪10驅(qū)動(dòng)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是轉(zhuǎn)動(dòng)部件做剪成運(yùn)動(dòng)的方式。
圖1b和圖2所示，止磁板5、5′及分布在曲線定子卷4A、4B中，發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，止磁板5、5′及變位止磁板5A，在拉簧20的拉動(dòng)下，脫離曲線定子卷的曲線底部，切磁輪13和大抗磁板14，小抗磁板15，沿曲線軌跡做工作運(yùn)動(dòng)。在需要發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí)，外力驅(qū)動(dòng)凸爪19推動(dòng)止磁板5、5′克服拉簧20的拉力，在機(jī)架軸21上的定位套上滑動(dòng)，5A沿護(hù)罩23內(nèi)的內(nèi)弧面上，向內(nèi)縮園到φ、φ1的位置，切磁輪13不能再沿曲線定子卷4A、4B上轉(zhuǎn)動(dòng)、大小抗磁板14 15。將所有的磁場隔開，工作處于靜止?fàn)顟B(tài)，縮園到φ的位置，是止磁板5及變位止磁板5A縮成，φ1縮園小于φ，使小抗磁板撥齒片嵌入棘輪10中，待啟動(dòng)時(shí)，外力傳給軸1的一個(gè)力通過棘輪10，使轉(zhuǎn)動(dòng)部件克服死點(diǎn)，預(yù)發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5是本發(fā)明對(duì)啟動(dòng)與停止的操縱機(jī)構(gòu)實(shí)施例，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂25在β角位置上發(fā)動(dòng)機(jī)在工作、在拉動(dòng)拉桿24，使轉(zhuǎn)動(dòng)臂25轉(zhuǎn)到β′的角位置，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，起步壓彈機(jī)構(gòu)26被壓彈架27送到摩擦輪28的另一邊，在啟動(dòng)時(shí)，復(fù)位拉簧29拉動(dòng)拉杠24，壓彈架27復(fù)位后，壓彈機(jī)構(gòu)26中的順向輪26′被壓壓向下與摩擦輪28摩擦，拉動(dòng)向后微量移動(dòng)便與壓彈機(jī)構(gòu)26中機(jī)架卡死，帶動(dòng)摩擦輪28及慣性輪9，傳給軸1上的隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A開始發(fā)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂25滯后于起步壓了機(jī)構(gòu)一距離，被推到β角的位置，發(fā)動(dòng)機(jī)在有了一定的慣性預(yù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就能穩(wěn)定的工作。
圖1C所示，曲線定子卷4A、4B及定位軸套22被機(jī)架軸21緊固在前后端蓋33、34上，凸爪軸31上的間隔套21把凸爪19間隔在定軸套22的位置，護(hù)罩23封密在前后端蓋33、34上。
圖1e所示，機(jī)架軸21在前端穿過與后端聯(lián)接后用螺母緊固，尾部的螺桿長扁方，臥進(jìn)前端蓋的長孔中螺孔35是連接螺孔。
圖2是小抗磁板15及小抗磁板撥齒片15的局部放大圖。大小抗磁板都是用各問異性永磁材料。
圖3是軸1逆止機(jī)構(gòu)6，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架逆止機(jī)構(gòu)7，掀磁轉(zhuǎn)架逆止機(jī)構(gòu)8的放大圖，用多個(gè)棘爪逆止達(dá)到最小止退量，用以提高轉(zhuǎn)動(dòng)效率。
見圖4、圖5，圖5是在動(dòng)態(tài)條件下工作的永磁體工作狀態(tài)分析圖。所選參數(shù)是稀土鈷永磁材料的混合稀土鈷110的退磁曲線，在座標(biāo)橫軸右端，有轉(zhuǎn)動(dòng)部件中隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C的運(yùn)動(dòng)軌跡，此曲線表示是隋動(dòng)轉(zhuǎn)架兩端的工作狀況，上部虛線是將底部疊加而成，可以看出，雖然在曲線定子卷的控制下作曲線運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)規(guī)律近似于平線，而且靠近最大動(dòng)態(tài)磁能積點(diǎn)Q，所以是一定有功率輸出，工作氣隙是δ1時(shí)，氣隙磁通φδ1在Q點(diǎn)上，工作氣隙是δ2時(shí)，氣隙磁通φδ1′在P點(diǎn)，P-Q兩點(diǎn)就是改變工作氣隙時(shí)的兩動(dòng)態(tài)工作點(diǎn)。
在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)敘述中，功率的大小可以選擇在對(duì)增加轉(zhuǎn)動(dòng)部件的數(shù)量和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)比例大小，就能確定功率。
權(quán)利要求
1.利用永磁體磁場力工作的永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)。主要特征是由曲線定子圈4A、4B的內(nèi)切凸凹曲面，控制和疏導(dǎo)切磁輪13及大小抗磁板14、15。對(duì)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C和掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C產(chǎn)生吸合，切磁的剪式運(yùn)動(dòng)，吸合時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，切磁時(shí)形成磁極斥力產(chǎn)生一個(gè)a張角，交替的順向運(yùn)動(dòng)，對(duì)軸1產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。停止轉(zhuǎn)動(dòng)，凸爪19推動(dòng)止磁板5、5′及5A縮園至Φ、Φ1的位置。運(yùn)動(dòng)軌跡不再是曲線，對(duì)軸1不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。啟動(dòng)時(shí)，起步壓彈機(jī)構(gòu)26帶動(dòng)摩擦輪28通過軸1傳給棘輪10，使隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A連同3B、3C及掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C和慣性輪9，預(yù)發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)開始工作。
2.按照權(quán)利要求
1所述，曲線定子圈4A、4B，為不對(duì)稱曲面、曲線特性為鋸齒形內(nèi)切，分塊間隔組裝成一體。
3.按照權(quán)利要求
1所述，軸1被逆止機(jī)構(gòu)6控制為逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C，被逆止機(jī)構(gòu)7控制與軸同向，掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C被逆止機(jī)構(gòu)8控制與軸同向。
4.按照權(quán)利要求
1所述，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C和掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C與軸1交替變換一個(gè)a角，形成剪式運(yùn)動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求
1所述，隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C相互間成一角度用牙嵌齒聯(lián)接。掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C相互間也成一角度用牙嵌齒聯(lián)接。
6.按照權(quán)利要求
1、2所述，止磁板5、5｀及變位止磁板5A。分別在曲線定子圈4A、4B的間隔區(qū)中。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)脫離曲線底部。停止時(shí)，拉桿24拉動(dòng)凸爪19使止磁板5、5｀及變位止磁板5A縮園至φ、φ1的位置。啟動(dòng)時(shí)，拉桿24先復(fù)位一段帶動(dòng)起步壓彈機(jī)構(gòu)26。通過摩擦輪28，使軸1連同慣性輪9和轉(zhuǎn)動(dòng)部件預(yù)發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)動(dòng)臂25，被拉桿24推向復(fù)位。拉簧20將變位止磁板5A及止磁板5、5｀拉回到最大位置。
7.按照權(quán)利要求
1.或3.所述，轉(zhuǎn)動(dòng)部件做剪式運(yùn)動(dòng)時(shí)，以掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C被逆止機(jī)構(gòu)8反向逆止時(shí)，吸動(dòng)隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C，使驅(qū)動(dòng)棘爪17分別在三個(gè)位置上，撥動(dòng)棘輪10，使軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。以隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C被逆止機(jī)構(gòu)7反向逆止時(shí)，吸動(dòng)掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C使驅(qū)動(dòng)棘爪18分別在三個(gè)位置上撥動(dòng)棘輪10，使軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，各項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)都以軸1逆時(shí)針方向。
8.按照權(quán)利要求
1所述，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩并有功率輸出，選用功率時(shí)可增加掀磁轉(zhuǎn)架2A、2B、2C……和隋動(dòng)轉(zhuǎn)架3A、3B、3C……的數(shù)量和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)比例。
專利摘要
永磁體發(fā)動(dòng)機(jī)是將磁力直接轉(zhuǎn)換成具有轉(zhuǎn)動(dòng)做功的機(jī)械力。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不斷的改變氣隙距離。由δ
文檔編號(hào)H02N11/00GK87102256SQ87102256
公開日1988年10月12日 申請(qǐng)日期1987年3月18日
發(fā)明者高明山 申請(qǐng)人:高明山導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan