專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能磁能動(dòng)力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用磁性體(簡(jiǎn)稱(chēng)磁體，或稱(chēng)吸鐵石、磁鐵，包括鐵磁磁體和其他能夠產(chǎn)生磁力線的永久磁體或永久磁體和電磁磁體的混合體及液體磁體以下同)的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的縱向(指順著磁力線的延伸方向或帶有適當(dāng)夾角，以下同)移動(dòng)的吸斥力(異極性磁體相吸稱(chēng)吸力或拉力，同極性磁體相斥稱(chēng)斥力或推力，單個(gè)磁極組產(chǎn)生的力稱(chēng)吸力或斥力，兩個(gè)或兩個(gè)以上的磁極組產(chǎn)生的即有吸力又有斥力的合力稱(chēng)為吸斥力，以下同)大于橫向(指垂直于磁力線的延伸方向或帶有適當(dāng)夾角，以下同)移動(dòng)時(shí)的吸斥力的原理工作的，不需要任何外界能源，靠自身靜止磁吸力變?yōu)閯?dòng)能使其維持運(yùn)動(dòng)，并把多余的能量轉(zhuǎn)化為可用能源輸出供人類(lèi)使用的多功能磁能動(dòng)力機(jī)(也稱(chēng)多功能磁能體永動(dòng)機(jī)，這里所說(shuō)的永動(dòng)機(jī)是指不需要外部能源或需少量的外部能源而輸出大與輸入的、在磁性體衰減期內(nèi)并且機(jī)構(gòu)無(wú)故障而言的，并不是無(wú)條件的永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，以下同)屬能源領(lǐng)域。
目前公知的人類(lèi)所用能源大部分為不可再生能源，如石油、煤、天然氣等到一定程度將會(huì)用竭，盡管核能源和太陽(yáng)能能源是用之不盡的再生能源，但投資巨大，占地面積大，絕大部分能源使用的局限性大，給自然界帶來(lái)嚴(yán)重的污染，在開(kāi)發(fā)和利用的同時(shí)，破壞了人類(lèi)的生態(tài)平衡，給自然界和人類(lèi)帶來(lái)了災(zāi)難，甚至人類(lèi)為能源而發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)，給人類(lèi)帶來(lái)滅頂之災(zāi)。因此開(kāi)發(fā)新的廉價(jià)能源，保護(hù)人類(lèi)自己，保護(hù)環(huán)境解決環(huán)境污染，是人類(lèi)急需解決的問(wèn)題。
眾所周知，磁性體的磁力線是一種可以產(chǎn)生吸斥力的靜止力源，通過(guò)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磁性體磁力線的縱向(是指順著磁力線的延伸方向，以下同)移動(dòng)時(shí)吸斥力(或稱(chēng)縱向移動(dòng)的保持力)遠(yuǎn)大于磁性體磁力線橫向(是指垂直于磁力線的延伸方向，以下同)移動(dòng)時(shí)的吸斥力(或稱(chēng)橫向移動(dòng)的保持力)。本發(fā)明的目的就是將磁性體的靜止吸斥力變?yōu)橐环N動(dòng)力，提供一種新型能源，它不需要任何外界能源，而將縱向移動(dòng)時(shí)的吸斥力大于橫向移動(dòng)時(shí)的吸斥力減去機(jī)構(gòu)本身摩擦損耗的剩余部分轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)能源供人類(lèi)使用。他和現(xiàn)有的已知能源相比，具有可以人工合成、取之不盡、可以再生、制造方便、投資低、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣、安全可靠、可以在各種惡劣環(huán)境中工作、沒(méi)有空氣和噪聲等任何污染的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航空、家庭等一切需要?jiǎng)恿蛐枰獎(jiǎng)恿D(zhuǎn)換為其他形式的能源的地方。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的利用磁體同性相斥，異性相吸的原理，當(dāng)縱磁體在起始端(即初始橫磁體與縱磁體間隙最小的位置)時(shí)，起始端左橫磁體3與縱磁體4同性相斥，產(chǎn)生推力而另一端(即起始端的相對(duì)一端)橫磁體17與縱磁體4異性相吸，產(chǎn)生拉力，使縱磁體4向另一端運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10和變換機(jī)構(gòu)22工作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到另一端時(shí)，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10使左橫支架8和右橫支架21以連接軸6為中心帶動(dòng)左橫磁體3和右橫磁體17轉(zhuǎn)一個(gè)與縱磁體4相對(duì)應(yīng)的角度，使橫磁體3、17對(duì)應(yīng)于縱磁體(4)的磁極的極性改變，使另一端橫磁體17與縱磁體4同極性相斥，產(chǎn)生推力，而起始端橫磁體3與縱磁體4異極性相吸產(chǎn)生拉力，使縱磁體4向起始端方向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10和變換機(jī)構(gòu)22工作，周而復(fù)始，利用磁體縱向移動(dòng)的吸斥力大于橫向移動(dòng)的吸斥力的原理，使縱向移動(dòng)的吸斥力大于橫向移動(dòng)的吸斥力部分去掉自身?yè)p耗的剩余部分做功或通過(guò)變換機(jī)構(gòu)22、輸出裝置25做功或輸出動(dòng)力供人類(lèi)使用。
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明

圖1是本發(fā)明縱向結(jié)構(gòu)剖視原理圖；圖2是本發(fā)明磁體布局平面原理圖；圖3是本發(fā)明搖臂式結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本發(fā)明杠桿式結(jié)構(gòu)原理圖；圖5是本發(fā)明曲軸式結(jié)構(gòu)原理圖；圖6是本發(fā)明多組并聯(lián)(或串聯(lián))式結(jié)構(gòu)原理圖。
在圖1-圖6中各標(biāo)注為1、殼體，2、屏蔽層，3、左橫磁體，4、縱磁體，5、導(dǎo)桿，6、連接軸，7、軸承，8、左橫支架，9、導(dǎo)孔，10、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，11隔磁體，12、調(diào)速機(jī)構(gòu)，13、縱向支架，14、縱向軸承，15、位置傳感檢測(cè)元件，16、場(chǎng)強(qiáng)傳感檢測(cè)元件，17、右橫磁體，18磁體補(bǔ)償線圈，19、補(bǔ)償磁體，20、鐵軛，21、右橫支架，22、變換機(jī)構(gòu)，23、緩沖裝置，24、制動(dòng)裝置，25、輸出裝置，26、離合變換器，27、儲(chǔ)能裝置，28、支點(diǎn)，29、搖臂，30、杠桿，31、聯(lián)動(dòng)臂，32、曲軸，33、附加縱磁體，34、附加橫磁體，35、附加縱支架，36、附加橫支架。
在圖1-圖6中，左橫磁體3、縱磁體4、右橫磁體17的磁力線的吸斥力是本發(fā)明的動(dòng)力力源，采用磁能積大，矯頑力強(qiáng)，剩磁大，性能穩(wěn)定的磁體加工而成。而補(bǔ)償磁體19，鐵軛20用高導(dǎo)磁率的材料加工而成，當(dāng)不用永久磁體而只用電磁磁體做成本發(fā)明時(shí)，補(bǔ)償磁體19同時(shí)兼?zhèn)浯朋w3、4、17的作用。這里加以說(shuō)明。利用磁體縱向移動(dòng)的吸斥力大于橫向移動(dòng)的吸斥力的原理，當(dāng)縱磁體4工作到極限后通過(guò)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10，使橫磁體3、17自動(dòng)轉(zhuǎn)換一個(gè)和縱磁體4的磁極相對(duì)應(yīng)的角度，使橫磁體3、17極性調(diào)換，使縱磁體4保持不停的往返運(yùn)動(dòng)是本發(fā)明的核心；將縱向運(yùn)動(dòng)的吸斥力大于橫向運(yùn)動(dòng)的吸斥力部分的力量(即能源)取出來(lái)轉(zhuǎn)化為其它形式的能源供人類(lèi)使用是本發(fā)明的目的。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的工作情況加以說(shuō)明圖1是縱向結(jié)構(gòu)正面剖視原理圖，在圖1中左磁體3和右磁體17通過(guò)左橫支架8、右橫支架21、連接軸6成為整體，通過(guò)軸承7安裝在殼體1上，形成橫向往返運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)上需作必要的修改)。左橫磁體3和右橫磁體17在形狀上可以是圓形、方形、扁形、條形、棱形及其它適合本發(fā)明最佳工作狀態(tài)的形狀，厚度根據(jù)需要而定。與縱磁體相吸的一端可以是平面、圓面、斜面、及其它適合切入和離開(kāi)時(shí)產(chǎn)生最佳吸斥力的面。在數(shù)量上必須是兩個(gè)以上，以確保使縱向磁體能夠產(chǎn)生往返運(yùn)動(dòng)的適合極性，也可以是兩個(gè)以上的若干個(gè)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要而定。在結(jié)構(gòu)上，可以在鐵軛20的中間，用一個(gè)磁體產(chǎn)生兩個(gè)磁極，也可以在鐵軛的端部，根據(jù)設(shè)計(jì)需要而定。在布局上可以等分角度均勻分布，也可以是不均勻分布，可以是以圓心向外單層分布，也可以是多層分布。極性布局及磁路布局根據(jù)實(shí)際需要而定。
支架8和21用非磁性材料加工而成，將橫磁體固定在上邊或鑲?cè)朐诶镞?，它是橫磁體3和17橫向轉(zhuǎn)動(dòng)的支承體，也可以用順磁材料加工成橫磁體3和17的磁回路，或用磁性體材料加工而成在需要的位子固定以鐵軛20作為橫向磁體的磁極，幾何形狀根據(jù)需要而定?？v向磁體4通過(guò)縱向支架13，縱向軸承14以連接軸6為中心、以導(dǎo)桿5為支點(diǎn)作縱向往返運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10、調(diào)速機(jī)構(gòu)12、變換機(jī)構(gòu)22工作?？v磁體4在形狀上可以是圓形、方形、條形、扇形或其他適合切入或移開(kāi)時(shí)能夠產(chǎn)生最佳吸斥力的形狀，厚度根據(jù)需要而定，在數(shù)量上可以是單個(gè)，也可以是多個(gè)或與橫磁體相對(duì)應(yīng)的數(shù)量，在結(jié)構(gòu)上可以是在鐵軛20的中間用一個(gè)磁體產(chǎn)生兩個(gè)不同的極性，也可以在鐵軛的端部，根據(jù)設(shè)計(jì)需要而定。在布局與層次上和橫磁體4、17相對(duì)應(yīng)。
縱向支架13用非導(dǎo)磁材料加工，將縱磁體4固定在上邊或鑲?cè)朐诶镞?，是縱向磁體移動(dòng)和將靜磁力線轉(zhuǎn)換為動(dòng)能向外輸出的承力件，也可以用順磁材料加工成為縱磁體4的磁回路或用磁體加工而在所需要的位置固定以鐵軛20，作為縱向磁體的磁極，幾何形狀根據(jù)需要而定。鐵軛20是象征性布局，它是橫磁體3、17和縱磁體4的輔助磁極，它布局在各個(gè)磁體的端部，用以集中或增加磁體的吸力；這種布局，也可用一塊磁體產(chǎn)生兩個(gè)磁極對(duì)縱磁體4產(chǎn)生吸斥力；也可以在兩塊磁體的中間，還可以加工成橫支架8和21及縱支架13，作為橫磁體及縱磁體的磁回路。它采用高導(dǎo)磁率的鐵磁材料加工而成。橫向磁體3、17和縱向磁體4及鐵軛20的形狀可以是“一”字形、“口”字形，“U”形，“馬蹄”形，“山”形等各種形狀，根據(jù)需要而定。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10的作用是在縱向磁體4靠磁體的吸斥力運(yùn)動(dòng)到一端后，讓橫磁體3和17自動(dòng)轉(zhuǎn)一個(gè)與縱磁體4的磁極相對(duì)應(yīng)的角度，使橫向磁體極性轉(zhuǎn)換，使縱磁體4靠磁體的吸斥力向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)。它可以用縱磁體4的力量帶動(dòng)，也可以用外力轉(zhuǎn)換；還可以用另外一套磁能體動(dòng)力機(jī)互相聯(lián)動(dòng)，互控轉(zhuǎn)換。還可以靠縱向磁體的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生液壓或氣壓或電能(或外電源)，由液壓、氣壓、電磁機(jī)構(gòu)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換，也可用其它形式轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換速度上一般采用瞬間跳動(dòng)轉(zhuǎn)換，但根據(jù)需要也可采用等速或慢速轉(zhuǎn)換，根據(jù)具體需求由設(shè)計(jì)時(shí)而定。
變換機(jī)構(gòu)22的作用是將縱向磁體4的直線往返運(yùn)動(dòng)變?yōu)閱蜗蜻B續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將力量輸出。它在結(jié)構(gòu)上采用了方向相反的單向離合器，與縱向支架13相嚙合。帶動(dòng)齒輪或其它結(jié)構(gòu)形式將動(dòng)力運(yùn)動(dòng)的形式進(jìn)行變換，直接與縱向支架13相連接、當(dāng)用在內(nèi)部做功(如發(fā)電、液壓、氣壓等)的機(jī)械上時(shí)，也可將縱向支架13與連接軸6直接相連，而從連接軸的端部直接輸出，或?qū)⒆儞Q機(jī)構(gòu)22直接與連接軸6的端部相連，將動(dòng)力取出。當(dāng)直接使用縱向支架13作功時(shí)，變換機(jī)構(gòu)22也可以不要。
緩沖裝置23的作用是使能源輸出平穩(wěn)，由于縱磁體4運(yùn)動(dòng)到一端時(shí)橫磁體3、17有一個(gè)轉(zhuǎn)換的時(shí)間，所以輸出的動(dòng)力不是平穩(wěn)的。因此，增加緩沖裝置后起一個(gè)濾波作用，它用金屬材料或橡膠制品，也可用液壓、氣壓、彈簧式結(jié)構(gòu)，加工而成，在動(dòng)力波動(dòng)的瞬間，吸收一部分動(dòng)能，當(dāng)動(dòng)力減弱時(shí)，將能量放出，起到動(dòng)力平穩(wěn)的目的。當(dāng)轉(zhuǎn)速比較平穩(wěn)或?qū)D(zhuǎn)速的波動(dòng)要求不高時(shí)，緩沖裝置也可以不用。
制動(dòng)裝置24的作用是使機(jī)構(gòu)停止工作。由于當(dāng)整個(gè)機(jī)構(gòu)工作后，從理論上講會(huì)不停止的運(yùn)動(dòng)，因此，在不需要能源時(shí)，應(yīng)使其停止運(yùn)動(dòng)，停止的方法可以采用卡滯法，即用構(gòu)件卡住任何一個(gè)能夠承受其停止運(yùn)動(dòng)力量的運(yùn)動(dòng)件使其停止，也可以采用摩擦法，即用摩擦離合器增加阻力使其停止。還可以用磁短路法，即將橫磁體或縱磁體磁極短路使其停止，也可采用其他形式的機(jī)構(gòu)使其停止工作。對(duì)于連續(xù)工作不需要停止的設(shè)備，制動(dòng)裝置也可不要。
輸出裝置25是動(dòng)力與外部設(shè)備相連接的機(jī)構(gòu)。它通過(guò)齒輪或皮帶輪、鏈條、無(wú)級(jí)變速器等與所需動(dòng)力設(shè)備的速度相匹配，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出，對(duì)于在本發(fā)明內(nèi)部做功時(shí)，輸出裝置25也可以不要。
離合變換器26與儲(chǔ)能裝置27是為間斷性工作的設(shè)備(如機(jī)動(dòng)車(chē)輛等)而設(shè)計(jì)的。設(shè)備不用動(dòng)力時(shí)，離合變換器將動(dòng)力轉(zhuǎn)換到儲(chǔ)能器27的位置，使儲(chǔ)能器將動(dòng)力儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)設(shè)備起動(dòng)時(shí)，再將能量放出，幫助本發(fā)明使起動(dòng)力增大。離合變換器26用摩擦離合器式結(jié)構(gòu)，也可以用電磁結(jié)構(gòu)或齒輪嚙合式結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)能裝置27采用發(fā)電機(jī)發(fā)電給電瓶充電，再由電瓶帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)協(xié)助設(shè)備起動(dòng)，也可以用機(jī)械式(如飛輪式、渦簧式等)結(jié)構(gòu)，對(duì)于不間斷工作的設(shè)備，離合變換器26、儲(chǔ)能裝置27也可以不要。
變換機(jī)構(gòu)22，緩沖裝置23，制動(dòng)裝置24，輸出裝置25，離合變換器26，儲(chǔ)能器27屬一般機(jī)械結(jié)構(gòu)或機(jī)電結(jié)合的結(jié)構(gòu)，均屬已有技術(shù)，而且具有多種形式，因此，結(jié)構(gòu)原理沒(méi)有給出，這里加以說(shuō)明。
屏蔽層2是為防止磁場(chǎng)對(duì)外界干擾而設(shè)的。用導(dǎo)磁率高的材料加工而成，當(dāng)磁場(chǎng)對(duì)外界不產(chǎn)生干擾時(shí)，屏蔽層2也可以不用，也可用殼體作為屏蔽層。
補(bǔ)償磁體19是對(duì)橫磁體和縱磁體起補(bǔ)償作用。當(dāng)設(shè)備起動(dòng)時(shí)需要較大的動(dòng)力或需要輸出動(dòng)力增大時(shí)，如果只靠縱磁體和橫磁體的作用力不足以迅速起動(dòng)，或不能滿(mǎn)足設(shè)備動(dòng)力要求時(shí)接通已儲(chǔ)存的電能或外電源，儲(chǔ)存的電能使補(bǔ)償磁極磁化，其極性與橫磁體與縱磁體相同，產(chǎn)生吸斥力，使合成吸斥力或外電源加強(qiáng)，輸出動(dòng)力增大。在結(jié)構(gòu)上，它與橫磁體3、17和縱磁體4并行、也可在橫磁體與縱磁體的一端。還可以和鐵軛20合并，在用全電磁體而不用永久磁體時(shí)，用導(dǎo)磁率特別高的軟磁材料加工，起到了橫磁體3、17和縱磁體4的作用，只不過(guò)是在橫磁體3、17轉(zhuǎn)換時(shí)不產(chǎn)生吸斥力，使轉(zhuǎn)換的吸斥力等于零。也可用導(dǎo)磁率高的磁滯消磁磁性材料(即智能型磁性材料或具有相同功能的其它材料)加工成補(bǔ)償磁體19(即充磁后延續(xù)一段時(shí)間磁場(chǎng)自行消除，或再反向充后延續(xù)一段時(shí)間磁場(chǎng)又自行消除)、在磁保持的階段縱磁體運(yùn)動(dòng)做功。當(dāng)橫磁體和縱磁體的吸斥力足夠大，并且負(fù)載平穩(wěn)時(shí)，補(bǔ)償磁體19也可以不要。
充磁補(bǔ)償線圈18的作用是使補(bǔ)償磁體19磁化。同時(shí)它還起對(duì)橫磁體與縱磁體充磁的作用，即當(dāng)某種原因使橫磁體與磁體失磁時(shí)，靠充磁補(bǔ)償線圈18給它們進(jìn)行充磁，以產(chǎn)生足夠的吸斥力；它還起到發(fā)電的作用，當(dāng)需要用內(nèi)部動(dòng)力發(fā)電時(shí)，使縱磁體在充磁線圈內(nèi)動(dòng)作，使線圈18切割磁力線而發(fā)電輸出到外部供使用。在結(jié)構(gòu)上它可以合并在一起，也可以將充磁、補(bǔ)償、發(fā)電分別設(shè)置，根據(jù)需要而定，對(duì)于不需要上述功能的本發(fā)明，充磁補(bǔ)償線圈18也可以不要。
位置傳感檢測(cè)元件15和場(chǎng)強(qiáng)傳感檢測(cè)元件16是在自動(dòng)控制時(shí)與微機(jī)配套檢測(cè)、傳感、控制各種參數(shù)而設(shè)置的，其數(shù)量與位置及元件型號(hào)與參數(shù)根據(jù)實(shí)際需要而定，對(duì)于不需要用微機(jī)等配套自動(dòng)控制或不需要指示本發(fā)明的工作狀態(tài)時(shí)，位置傳感檢測(cè)元件15與場(chǎng)強(qiáng)傳感檢測(cè)元件16也可以不要。
隔磁體11是為防止橫磁體3、17與縱磁體4磁粘合而設(shè)置，盡管當(dāng)縱磁體4工作到一端后與橫磁體保留有一定的間隙以消除橫磁體轉(zhuǎn)換過(guò)程中的磨擦力，但為防止萬(wàn)一，增加了隔磁體11。隔磁體11用抗磁性材料加工而成(如銅、鋁等)厚度根據(jù)需要而定。
下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的基本過(guò)程中加以說(shuō)明圖1是本發(fā)明的縱向結(jié)構(gòu)剖視原理圖(所謂縱向是指與搖臂式、杠桿式、曲軸式等結(jié)構(gòu)形式區(qū)分而言的)。在起始位置，縱向磁體4上邊左端為S極，右端為N極，而下邊左端為N極，右端為S極；左橫磁體3上邊為S極與縱磁體4相斥，下邊為N極與縱磁體4也相斥右橫磁體17上邊為S極，與縱磁體4相吸，下邊為N極，與縱磁體4也相吸，這樣使縱向支架13通過(guò)縱同軸承14以導(dǎo)桿5為支點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)的距離根據(jù)需要而定，以能產(chǎn)生最大磁吸力又能充分利用磁能為原則)。同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10和變換機(jī)構(gòu)22工作，使吸斥力所產(chǎn)生的力量輸出。當(dāng)縱向支架13運(yùn)動(dòng)到右邊時(shí)，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10產(chǎn)生的力矩使橫向磁體轉(zhuǎn)向。這時(shí)左橫支架8和右橫支架21以連接軸6為中心轉(zhuǎn)90度(如附圖2所示，也可根據(jù)磁極安裝的幾何位置或數(shù)量轉(zhuǎn)一個(gè)橫磁體與縱磁體對(duì)正的需要角度)，使橫磁體倒相。這時(shí)，左橫磁體3上邊變?yōu)镹極，與縱磁體4相吸，下邊變?yōu)镾極，與縱磁體4也相吸，而右橫磁體17上邊為N極，與縱磁體4相斥，下邊變?yōu)镾極與縱磁體4也相斥，它們產(chǎn)生的吸斥力使縱磁體4向左移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10和變換機(jī)構(gòu)22工作，而變換機(jī)構(gòu)22工作的方向根據(jù)需要而定，對(duì)以單一方向旋轉(zhuǎn)的輸出，應(yīng)當(dāng)用離合器倒向，使輸出方向一致，而對(duì)于需要往返工作的輸出，也可以不進(jìn)行倒向。(當(dāng)工作距離達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)增加相應(yīng)的機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換進(jìn)行匹配)。如此反復(fù)，由于縱向移動(dòng)的吸斥力遠(yuǎn)大于橫向移動(dòng)時(shí)的吸斥力(橫磁體離開(kāi)時(shí)的吸斥力和切入時(shí)的斥力的總和)，因此，本發(fā)明能夠連續(xù)不斷的工作。而輸出功率的大小取決于磁體的數(shù)量、面積、結(jié)構(gòu)形式、內(nèi)部的損耗與磁體的磁能積。正常情況下吸斥力一(橫向磁體轉(zhuǎn)換力+機(jī)構(gòu)內(nèi)部的摩擦力)=輸出功率。導(dǎo)孔9是為橫向支架21轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不影響機(jī)構(gòu)的正常工作而設(shè)的長(zhǎng)孔，以橫支架8和21轉(zhuǎn)動(dòng)適當(dāng)角度不影響正常工作為原則。
為了減少橫向磁體轉(zhuǎn)換時(shí)的摩擦，在縱向磁體4運(yùn)動(dòng)到一端后，其端面與橫磁體端面的隔磁體11保持有一定的間隙，這樣就消除了轉(zhuǎn)換時(shí)的摩擦力。對(duì)于大型設(shè)備，也可以在橫磁體或縱磁體端面或某個(gè)部位增加滑動(dòng)軸承或滑動(dòng)體以減少機(jī)構(gòu)的承載力和減少摩擦力?；瑒?dòng)軸承或滑動(dòng)體應(yīng)用非導(dǎo)磁材料加工而成。
在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，也可只用一面左橫磁體3或右橫磁體17，也可將縱磁體4加工為“U”形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，磁極數(shù)量根據(jù)需要而定。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，也可將縱磁體4固定不動(dòng)，將縱磁體4運(yùn)動(dòng)到一端后(或到適當(dāng)?shù)奈恢?轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌仁勾艠O與橫磁體的磁極相對(duì)應(yīng)，利用吸斥力使縱磁體向另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始。
圖3是搖臂式結(jié)構(gòu)原理圖，它是以搖臂支點(diǎn)28為圓心通過(guò)搖臂29使縱磁體4作往返運(yùn)動(dòng)。橫磁體3、17的工作方式與圖1相同，也可設(shè)計(jì)為只用橫磁體3或只用橫磁體17，數(shù)量根據(jù)需要而定，也可采用“U”形或其他形狀的磁體，這樣體積可相對(duì)減小。
圖4為杠桿式結(jié)構(gòu)原理圖，它是以支點(diǎn)28為支點(diǎn)，通過(guò)杠桿30使縱磁體4作往返運(yùn)動(dòng)，橫磁體3和17與圖1的工作方式相同，也可設(shè)計(jì)為只用橫磁體3或只用橫磁體17，數(shù)量根據(jù)需要而定，也可采用“U”形或其他形式的磁體。
圖5為曲軸式結(jié)構(gòu)原理圖，目的是為了代替現(xiàn)有的曲軸式燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和增加新的結(jié)構(gòu)形式的本發(fā)明，它是通過(guò)聯(lián)動(dòng)臂31將縱向磁體4的運(yùn)動(dòng)傳遞給曲軸，橫向磁體3和17的工作方式與圖1相同，但考慮到曲軸的排列方式，可以每個(gè)曲軸(相當(dāng)于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸)一套本發(fā)明獨(dú)立工作，也可整個(gè)曲軸(即相當(dāng)于幾個(gè)缸)聯(lián)動(dòng)采用幾套本發(fā)明聯(lián)動(dòng)工作，采用聯(lián)動(dòng)時(shí)本發(fā)明磁體的數(shù)量根據(jù)需要而定，工作的順序根據(jù)曲軸的幾何布局而定?？v磁體4的運(yùn)動(dòng)距離應(yīng)和曲軸的圓周工作距離相同，其產(chǎn)生吸磁力最大值的位置與曲軸轉(zhuǎn)角相同步。并且可使橫磁體3或17采用平移式結(jié)構(gòu)，也可只用橫磁體3或17，并采用“U”磁性體，這樣可以減小體積。
圖6是多組并聯(lián)(或串聯(lián))式結(jié)構(gòu)原理圖，為增大動(dòng)力的輸出和減小體積，可以將若干套本發(fā)明并聯(lián)(并聯(lián)是從動(dòng)力的輸出角度而言，串聯(lián)是指多組在一個(gè)軸線上而言)起來(lái)，這里增加附加縱磁體33和附加橫磁體34。附加縱支加35，附加橫支架36。附加橫磁體34通過(guò)附加橫支架36和連接軸6成為一體，與左橫支架8、右橫支架21同步轉(zhuǎn)動(dòng)，附加縱磁體33通過(guò)附加縱支架35與變換機(jī)構(gòu)22形成輸出功率的連接，即可以用單獨(dú)與變換機(jī)構(gòu)22結(jié)合，也可以通過(guò)齒條等機(jī)械機(jī)構(gòu)和縱支架13共同與轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)22相結(jié)合。在運(yùn)動(dòng)方向上附加縱磁體33可以是和縱磁體4相向運(yùn)動(dòng)，也可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)(如圖6所示，從橫磁體17承力角度而言，相對(duì)運(yùn)動(dòng)比較有利)，在附加的數(shù)量上可以是一套，也可以是若干套，根據(jù)輸出功率和體積的需要而定。磁體的布局原則上和橫磁體及縱磁體4相同，也可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)為不同。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10應(yīng)使左橫磁體3、右橫磁體17、附加橫磁體34轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)和位置同步，縱磁體4和附加縱磁體35達(dá)到極限的位置同步，但在設(shè)計(jì)時(shí)也可不同步，以達(dá)到功率的互相補(bǔ)償，使輸出功率平穩(wěn)。33和34的數(shù)量根據(jù)需要而定，磁體的布局原則上和橫磁體及縱磁體4相同，也可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為不同。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10應(yīng)使左橫磁體3、右橫磁體17、附加橫磁體34轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)和位置同步在圖3、圖4、圖5、圖6中，殼體1、屏蔽層2、導(dǎo)孔9、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)10、隔磁體11、調(diào)速機(jī)構(gòu)12、縱向軸承14、位置傳感檢測(cè)元件15、場(chǎng)強(qiáng)傳感檢測(cè)元件16、充磁補(bǔ)償線圈18、補(bǔ)償磁體19、鐵軛20、變換機(jī)構(gòu)22、緩沖裝置23、輸出裝置25、離合變換器26、儲(chǔ)能裝置27均未標(biāo)出，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，這里加以說(shuō)明。
對(duì)于在水中工作的本發(fā)明整體應(yīng)采取嚴(yán)格的密封防水措施。一般情況下，本發(fā)明的工作溫度不會(huì)太高，完全可以不需要采取降溫措施，但對(duì)于溫度較高時(shí)，也可采用風(fēng)冷或水冷或其它形式的降溫措施。
為了最大限度的發(fā)揮本發(fā)明的動(dòng)力輸出，在成為整體后可以在內(nèi)部充以(或換以)導(dǎo)磁率高的氣體或元素以增大磁體的吸斥力和運(yùn)動(dòng)速度的均勻性。
為了防止噪聲，在設(shè)計(jì)時(shí)除整體密封外，還應(yīng)在結(jié)構(gòu)上、尺寸上選用最佳結(jié)構(gòu)和消聲材料。
對(duì)于較大設(shè)備須用微機(jī)等自動(dòng)控制時(shí)，可根據(jù)需要增加位置傳感檢測(cè)元件15和場(chǎng)強(qiáng)傳感檢測(cè)元件16，以與微機(jī)相匹配，或增加必要的功率及功能性顯示儀表作指示。
本發(fā)明做成后是一個(gè)堅(jiān)固的整體，其幾何形狀和尺寸及輸出功率可根據(jù)使用條件和需要而定。
在最佳實(shí)施例中，磁性體用高磁能積的永磁材料或高導(dǎo)磁率的鐵磁材料加工而成，其余用金屬材料加工而成，也可用非金屬材料加工而成。
權(quán)利要求
一種多功能磁能動(dòng)力機(jī)，它主要包括左橫磁體(3)、縱磁體(4)、連接軸(6)、左橫支架(8)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)、縱向支架(13)、右橫磁體(17)、充磁補(bǔ)償線圈(18)、補(bǔ)償磁體(19)、右橫支架(21)、變換機(jī)構(gòu)(22)、輸出機(jī)構(gòu)(25)等部分組成；其特征還在于利用磁性體同極性相斥，異極性相吸的原理，當(dāng)縱磁體(4)在起始端時(shí)，起始端左橫磁體(3)與縱磁體(4)同極相斥，產(chǎn)生推力，而另一端橫磁體(17)與縱磁體(4)異極性相吸，產(chǎn)生拉力，使縱磁體(4)向另一端運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)和變換機(jī)構(gòu)(22)工作；當(dāng)運(yùn)動(dòng)到另一端時(shí)，轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)使左橫支架(8)和右橫支架(21)以連接軸(6)為中心帶動(dòng)左橫磁體(3)，右橫磁體(17)轉(zhuǎn)一個(gè)與縱磁體(4)的磁極相對(duì)應(yīng)的角度，讓橫磁體(3)、(17)對(duì)應(yīng)于縱磁體(4)的極性改變，使另一端橫磁體(17)與縱磁體(4)同極性相斥產(chǎn)生推力，而起始端橫磁體(3)與縱磁體(4)異極性相吸，產(chǎn)生拉力，使縱磁體(4)向起始端方向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)和變換機(jī)構(gòu)(22)工作，周而復(fù)始，利用磁體縱向移動(dòng)的吸斥力大于橫向移動(dòng)的吸斥力的原理，使縱磁體(4)縱向移動(dòng)的吸斥力大于橫磁體(3)、(17)橫向移動(dòng)的吸斥力去掉自身?yè)p耗的剩余部分做功或通過(guò)變換機(jī)構(gòu)(22)、輸出裝置(25)輸出動(dòng)力供人類(lèi)使用。
全文摘要
本發(fā)明主要由左橫磁體(3)、縱磁體(4)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)、右橫磁體(17)、補(bǔ)償磁體(19)變換機(jī)構(gòu)(22)、輸出裝置(25)等構(gòu)成。利用磁體的同極性相斥,異極性相吸的原理,靠縱磁體(4)和橫磁體(3)、(17)的吸斥力使縱磁體(4)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)和變換機(jī)構(gòu)(22)工作?？哭D(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(10)將橫磁體(3)、(7)極性轉(zhuǎn)換,使縱磁體(4)向另一個(gè)方向工作,帶動(dòng)變換機(jī)構(gòu)(22)通過(guò)輸出裝置(25)輸出動(dòng)力。具有不需要外部能源、無(wú)任何污染、體積小、重量輕、適用能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K53/00GK1302114SQ99120468
公開(kāi)日2001年7月4日 申請(qǐng)日期1999年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者陳國(guó)清 申請(qǐng)人:陳國(guó)清