專利名稱：磁能發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動力機(jī)，尤其涉及一種磁能發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，人類使用的動力裝置有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)，均是將電能、風(fēng)能、水能和煤、油、汽產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的動力裝置，上述動力裝置不同程度受到能源和環(huán)保方面的限制。利用永磁體磁力作為一種新能源目前僅僅處于研制開發(fā)階段，技術(shù)尚不成熟。專利公告號CN2829214公開技術(shù)的結(jié)構(gòu)是具有一個中心連有轉(zhuǎn)軸的換極片，固定在換極片軸向兩側(cè)的滑套座，裝在滑套座上各滑套內(nèi)的磁體滑塊，換極片具有4塊沿圓周均布的磁片，各磁片軸向呈N、S極，在徑向每個90度變換極性。其結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)是換極片為磁體，在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到滑套內(nèi)磁體的阻力較大，故費(fèi)功而增加電動機(jī)的電能消耗。同時兩磁體之間的作用力隨其距離加大，作用力遞減很快，兩個磁體均為活動的導(dǎo)致輸出功率減弱。公開號CN1728527公開的技術(shù)結(jié)構(gòu)是在曲軸連桿小頭的滑塊下端安裝運(yùn)動永磁體，二塊永磁體同極相對，兩塊磁體之間有兩塊定時張開和閉合的活動鐵板，運(yùn)轉(zhuǎn)中活動鐵板受磁體的阻力較大，另外活動鐵板易被運(yùn)動永磁體吸走，整體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，此外由紅外探測自動控制裝置進(jìn)行控制。該結(jié)構(gòu)控制較多、復(fù)雜，多種組合不易推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種采用小尺寸的運(yùn)動永磁體對應(yīng)一個大尺寸固定永磁體的設(shè)置方式及間隔設(shè)置運(yùn)動屏蔽板，使得屏蔽板在運(yùn)動過程中，屏蔽板的運(yùn)動方向始終垂直于固定永磁體及運(yùn)動永磁體可以最大程度減小屏蔽板在運(yùn)動過程中的磁阻力，保證以較小的能耗、輸出較大功率的磁能發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種磁能發(fā)動機(jī)，包括固定永磁體及與其平行設(shè)置的運(yùn)動永磁體、屏蔽板和機(jī)殼，其特征是所述運(yùn)動永磁體形狀呈圓形或矩形，所述固定永磁體形狀呈整體環(huán)形或矩形，運(yùn)動永磁體與固定永磁體為同名磁極相對設(shè)置，運(yùn)動永磁體的正投影全部在整體固定永磁體的磁極面內(nèi)，所述固定永磁體固接在與機(jī)殼連接的固定盤上，運(yùn)動永磁體固定在帶有連桿的滑塊凹槽中，滑塊與機(jī)殼內(nèi)壁滑動連接，連桿與機(jī)殼底端軸孔滑動連接并伸出機(jī)殼，所述固定永磁體、運(yùn)動永磁體之間設(shè)有運(yùn)動的屏蔽板，屏蔽板間隔設(shè)置在屏蔽支架上，且運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)。
所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體環(huán)形或由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)連接呈整體環(huán)形。
所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體矩形或由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)連接呈整體矩形。
所述運(yùn)動永磁體、固定永磁體與屏蔽板兩側(cè)面之間的間隙分別為0.5-10mm。
所述滑塊的連桿末端設(shè)有復(fù)位彈簧。
所述采用永磁體或鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板運(yùn)動方式呈轉(zhuǎn)動式或滑動式，轉(zhuǎn)動的屏蔽板均勻間隔置于屏蔽支架的圓周平面上，屏蔽支架通過轉(zhuǎn)軸與固定在固定盤上的電機(jī)同軸連接。
所述滑動式屏蔽板呈矩形，均勻間隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架與固定在機(jī)殼內(nèi)壁上的滑道滑動連接，屏蔽支架一端通過偏心連桿機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接。
所述采用鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板厚度為0.1-10mm。
所述采用永磁體材料的屏蔽板與固定永磁體同名磁極相對，與運(yùn)動永磁體異名磁極相對，屏蔽板磁場強(qiáng)度大于或等于屏蔽固定永磁體及運(yùn)動永磁體之間磁場強(qiáng)度的最小值。
所述屏蔽板屏蔽面大于或等于運(yùn)動永磁體磁極面，所述屏蔽支架上設(shè)置的屏蔽板間隔大于或等于一個屏蔽板。
本發(fā)明的有益效果采用小尺寸的運(yùn)動永磁體對應(yīng)一個大尺寸固定永磁體的設(shè)置方式及間隔設(shè)置運(yùn)動屏蔽板，屏蔽板運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)，使得屏蔽板在運(yùn)動過程中，屏蔽板的運(yùn)動方向始終垂直于固定永磁體及運(yùn)動永磁體對屏蔽板的作用力，可以最大程度減小屏蔽板在運(yùn)動過程中的磁阻力，保證以較小的能耗、輸出較大功率。應(yīng)用永磁鐵同性相斥及異性相吸的原理，屏蔽板運(yùn)動過程中做功小，永磁鐵磁場強(qiáng)度越大輸出動力越大，可以把輸出動力放大數(shù)倍。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于風(fēng)力、水力及民用電動車等領(lǐng)域，節(jié)約能源、無污染。


圖1是轉(zhuǎn)動式屏蔽板磁能發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中屏蔽板及屏蔽支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是組合的整體環(huán)形固定永磁體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是滑動式屏蔽板磁能發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是矩形屏蔽板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是組合的整體矩形固定永磁體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖所示，一種磁能發(fā)動機(jī)，包括固定永磁體8及與其平行設(shè)置的運(yùn)動永磁體6、屏蔽板7和機(jī)殼2，所述運(yùn)動永磁體形狀呈圓形或矩形，所述固定永磁體形狀呈整體環(huán)形或矩形，運(yùn)動永磁體與固定永磁體為同名磁極相對設(shè)置，運(yùn)動永磁體的正投影全部在整體固定永磁體的磁極面內(nèi)，所述固定永磁體固接在與機(jī)殼連接的固定盤9上，運(yùn)動永磁體固定在帶有連桿3的滑塊5凹槽中，滑塊與機(jī)殼內(nèi)壁滑動連接，連桿與機(jī)殼底端軸孔滑動連接并伸出機(jī)殼，所述固定永磁體、運(yùn)動永磁體之間設(shè)有運(yùn)動的屏蔽板，屏蔽板間隔設(shè)置在屏蔽支架10上，且運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)。所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體環(huán)形或由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)15連接呈整體環(huán)形。所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體矩形，也可由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)15連接呈整體矩形。此時，運(yùn)動永磁體與組合的整體矩形固定永磁體中的永磁體相對。運(yùn)動永磁體、固定永磁體與屏蔽板兩側(cè)面之間的間隙分別為0.5-10mm?；瑝K的連桿末端設(shè)有復(fù)位彈簧1。采用永磁體或鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板運(yùn)動方式為轉(zhuǎn)動式或滑動式，轉(zhuǎn)動的屏蔽板均勻間隔置于屏蔽支架的圓周平面上，屏蔽支架通過轉(zhuǎn)軸11與固定在固定盤上的電機(jī)12同軸連接。所述滑動式屏蔽板呈矩形，均勻間隔置于屏蔽支架16上，屏蔽支架與固定在機(jī)殼2內(nèi)壁上的滑道17滑動連接，屏蔽支架一端通過偏心連桿機(jī)構(gòu)18與電機(jī)12連接。所述采用鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板厚度為0.1-10mm。若采用永磁體材料制成的屏蔽板應(yīng)與固定永磁體同名磁極相對，與運(yùn)動永磁體異名磁極相對，屏蔽板磁場強(qiáng)度大于或等于屏蔽固定永磁體及運(yùn)動永磁體之間磁場強(qiáng)度的最小值。屏蔽板屏蔽面大于或等于運(yùn)動永磁體磁極面，屏蔽支架16上設(shè)置的屏蔽板間隔14大于或等于一個屏蔽板。整體的固定永磁體對運(yùn)動屏蔽板的磁阻力小，有利于節(jié)省能耗。屏蔽支架采用非磁性材料制造。本發(fā)明特點(diǎn)之一為采用多組運(yùn)動永磁體對應(yīng)一個整體固定永磁體設(shè)置方式的磁能發(fā)動機(jī)，稱之為“點(diǎn)對面”的設(shè)置方式，特點(diǎn)之二為屏蔽板均勻間隔置于屏蔽支架上，且屏蔽板運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)，使得屏蔽板的運(yùn)動方向始終垂直于固定永磁體及運(yùn)動永磁體對屏蔽板的作用力方向，屏蔽板保持時而進(jìn)入和退出永磁體及運(yùn)動永磁體相對磁極面之間的運(yùn)動狀態(tài)。目的是最大程度減小固定永磁體及運(yùn)動永磁體對屏蔽板的磁阻力，減少電動機(jī)負(fù)荷，節(jié)約高能蓄電池的能量，增大輸出動力。一臺發(fā)動機(jī)可以根據(jù)需要安裝多組，一個運(yùn)動永磁體為一組。條件相同的情況下，組數(shù)多動力大。機(jī)殼、滑軌等構(gòu)件采用非磁化材料，如鋁合金、塑料等，以保障磁能發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。連桿可根據(jù)需要與其它傳動方式相連，如曲軸、齒輪等。電動機(jī)采用變頻式及相關(guān)控制電路，控制屏蔽板的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制動力輸出的頻率。電機(jī)與控制開關(guān)13和高能蓄電池4連接。
實(shí)施例1參照圖2-3，以設(shè)有四個屏蔽板為例，轉(zhuǎn)動式屏蔽板屏蔽板均勻間隔置于屏蔽支架的圓周平面上，屏蔽支架通過轉(zhuǎn)軸與固定在固定盤上的電機(jī)同軸連接。屏蔽板采用能有效屏蔽磁場的材料，如永磁體、鐵磁質(zhì)材料等。固定永磁體由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)連接呈整體環(huán)形，運(yùn)動永磁體直徑小于或等于固定永磁體圓環(huán)的寬度。若多組運(yùn)動永磁體應(yīng)均勻分布在固定永磁體圓環(huán)磁面內(nèi)。工作原理由于屏蔽板在屏蔽支架上的設(shè)置呈間隔式，即屏蔽板在固定與運(yùn)動永磁體相對磁極面之間時可將兩磁體的磁場阻隔，屏蔽板離開兩磁體相對磁極面之間時，又使兩磁體恢復(fù)到原始相斥狀態(tài)。其工作過程是接通控制開關(guān)后，電動機(jī)通過轉(zhuǎn)軸和屏蔽支架驅(qū)動屏蔽板以轉(zhuǎn)軸中心線為軸心轉(zhuǎn)動，屏蔽板未進(jìn)入兩磁體相對磁極面之間狀態(tài)，固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體在同名磁極的排斥力的作用下，滑塊隨運(yùn)動永磁體沿殼體內(nèi)壁從起點(diǎn)向終點(diǎn)運(yùn)動，在運(yùn)動到起點(diǎn)與終點(diǎn)中間位置時開始壓縮復(fù)位彈簧，直到終點(diǎn)時停止，運(yùn)動永磁體做功行程完成；當(dāng)屏蔽支架繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，屏蔽板進(jìn)入到固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體相對磁極面之間，兩磁體之間的磁場被屏蔽，固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體之間排斥力消失，運(yùn)動永磁體在復(fù)位彈簧及與屏蔽板之間的吸引力的作用下從終點(diǎn)回到起點(diǎn)，運(yùn)動永磁體回位行程完成。做功、回位行程周而復(fù)始循環(huán)往復(fù)，從而通過連桿不停的向外輸出動力。在做功行程中屏蔽板做功很小，是因?yàn)楸窘Y(jié)構(gòu)的固定永磁體的形狀為環(huán)形及屏蔽板很薄，且屏蔽板的運(yùn)動方向與固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體的磁場方向垂直。從而達(dá)到節(jié)約高能蓄電池能量及省功的目的。
實(shí)施例2參見圖4-6是滑動式屏蔽板及組合整體為矩形固定永磁體結(jié)構(gòu)，滑動式屏蔽板呈矩形，均勻間隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架與固定在機(jī)殼內(nèi)壁上的滑道滑動連接，屏蔽支架一端通過偏心連桿機(jī)構(gòu)與固定在機(jī)殼的電機(jī)連接。
其工作過程是屏蔽板在矩形屏蔽支架上的設(shè)置呈間隔式，即屏蔽板為相間設(shè)置。當(dāng)接通控制開關(guān)后，電動機(jī)通過轉(zhuǎn)軸、曲軸連桿機(jī)構(gòu)和屏蔽支架帶動屏蔽板以平行于固定永磁體磁極平面沿軌道內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)屏蔽板不在固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體相對磁極面之間時，固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體在同名磁極的排斥力的作用下，滑塊隨運(yùn)動永磁體從起點(diǎn)向終點(diǎn)運(yùn)動，在運(yùn)動到起點(diǎn)和終點(diǎn)的中間時，開始壓縮復(fù)位彈簧，直到終點(diǎn)時停止，第一次做功行程完成；當(dāng)屏蔽板進(jìn)入到固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體相對磁極面之間，固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體之間的磁場被屏蔽，固定永磁鐵和運(yùn)動永磁體之間排斥力消失，運(yùn)動永磁體在復(fù)位彈簧及與屏蔽板之間的吸引力的作用下從終點(diǎn)回到起點(diǎn)，運(yùn)動永磁體第一次回位行程完成。做功行程，回位行程周而復(fù)始循環(huán)往復(fù)，從而通過連桿不停的向外輸出動力。斷開控制開關(guān)，發(fā)動機(jī)停止工作。根據(jù)發(fā)動機(jī)的輸出功率可以由多組運(yùn)動的永磁體以上述結(jié)構(gòu)形式組成發(fā)動機(jī)，以運(yùn)動永磁體數(shù)量確定發(fā)動機(jī)的缸數(shù)，多個運(yùn)動永磁體其投影應(yīng)均勻置于固定永磁體的磁極面內(nèi)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磁能發(fā)動機(jī)，包括固定永磁體及與其平行設(shè)置的運(yùn)動永磁體、屏蔽板和機(jī)殼，其特征是所述運(yùn)動永磁體形狀呈圓形或矩形，所述固定永磁體形狀呈整體環(huán)形或矩形，運(yùn)動永磁體與固定永磁體為同名磁極相對設(shè)置，運(yùn)動永磁體的正投影全部在整體固定永磁體的磁極面內(nèi)，所述固定永磁體固接在與機(jī)殼連接的固定盤上，運(yùn)動永磁體固定在帶有連桿的滑塊凹槽中，滑塊與機(jī)殼內(nèi)壁滑動連接，連桿與機(jī)殼底端軸孔滑動連接并伸出機(jī)殼，所述固定永磁體、運(yùn)動永磁體之間設(shè)有運(yùn)動的屏蔽板，屏蔽板間隔設(shè)置在屏蔽支架上，且運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體環(huán)形或由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)連接呈整體環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述固定永磁體由一塊或由小塊永磁體拼裝呈整體矩形或由2-20塊永磁體之間通過鐵磁質(zhì)連接呈整體矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述運(yùn)動永磁體、固定永磁體與屏蔽板兩側(cè)面之間的間隙分別為0.5-10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述滑塊的連桿末端設(shè)有復(fù)位彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述采用永磁體或鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板運(yùn)動方式呈轉(zhuǎn)動式或滑動式，轉(zhuǎn)動的屏蔽板均勻間隔置于屏蔽支架的圓周平面上，屏蔽支架通過轉(zhuǎn)軸與固定在固定盤上的電機(jī)同軸連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述滑動式屏蔽板呈矩形，均勻間隔置于屏蔽支架上，屏蔽支架與固定在機(jī)殼內(nèi)壁上的滑道滑動連接，屏蔽支架一端通過偏心連桿機(jī)構(gòu)與電機(jī)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述采用鐵磁質(zhì)材料制成的屏蔽板厚度為0.1-10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述采用永磁體材料的屏蔽板與固定永磁體同名磁極相對，與運(yùn)動永磁體異名磁極相對，屏蔽板磁場強(qiáng)度大于或等于屏蔽固定永磁體及運(yùn)動永磁體之間磁場強(qiáng)度的最小值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁能發(fā)動機(jī)，其特征是所述屏蔽板屏蔽面大于或等于運(yùn)動永磁體磁極面，所述屏蔽支架上設(shè)置的屏蔽板間隔大于或等于一個屏蔽板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁能發(fā)動機(jī)，包括固定永磁體及與其平行設(shè)置的運(yùn)動永磁體、屏蔽板和機(jī)殼，其特征是運(yùn)動永磁體與固定永磁體為同名磁極相對設(shè)置，運(yùn)動永磁體的正投影全部在整體固定永磁體的磁極面內(nèi)，固定永磁體、運(yùn)動永磁體之間設(shè)有運(yùn)動的屏蔽板，屏蔽板間隔設(shè)置在屏蔽支架上，且運(yùn)動軌跡的投影全部在固定永磁體磁極面內(nèi)。有益效果采用小尺寸的運(yùn)動永磁體對應(yīng)一個大尺寸固定永磁體的設(shè)置方式及間隔設(shè)置運(yùn)動屏蔽板，使得屏蔽板在運(yùn)動過程中，屏蔽板的運(yùn)動方向始終垂直于固定永磁體及運(yùn)動永磁體對屏蔽板的作用力，可以最大程度減小屏蔽板在運(yùn)動過程中的磁阻力，保證以較小的能耗、輸出較大功率。
文檔編號H02N11/00GK101056078SQ200710056890
公開日2007年10月17日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者溫天馳 申請人:溫天馳