專利名稱：一種利用磁能的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用永磁磁能的方法及裝置。通過本方法及裝置，不斷地把儲(chǔ)存
在永久磁體內(nèi)的磁能輸出做功，永磁體還能保留原有磁能不易消失，長(zhǎng)期以來，人們?cè)谶@個(gè)
領(lǐng)域中為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)已付出了辛勤的勞動(dòng)，最近，謝呈合專利申請(qǐng)公開號(hào)CN1314744A說明書公開了曲軸連桿法利用磁能，實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)和效果。但是，這種排列，特別是實(shí)施例2的那種直線排列，頭尾兩磁體的另一面的磁能始終都未能得到利用，造成不應(yīng)有的浪費(fèi)，效果不佳。 本發(fā)明的目的是在上述曲軸連桿法利用磁能的基礎(chǔ)上提供一種更充分地利用磁能的方法及裝置。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，繞中心活動(dòng)軸等距離平行地設(shè)置若干條活動(dòng)軸，其一端各設(shè)置并固定一相同齒輪，令其相互嚙合，并支撐在殼體上，殼體一端側(cè)壁外任意延長(zhǎng)一條或幾條活動(dòng)軸作為輸出軸，其端部設(shè)有輸出軸擺柄，用帶有固定柄的若干個(gè)相同永磁體，令其同極相向，分別固定在相應(yīng)的活動(dòng)軸上，形成圓周排列，使每個(gè)磁體的兩面都得到利用，令在磁體S極之間設(shè)一適當(dāng)鐵片剛好抽出，磁體在相斥力作用下分開一定距離，構(gòu)成一定夾角，夾角端磁體的對(duì)角分開很近的狀態(tài)。令在磁體的N極之間也設(shè)一同樣鐵片插入至中間，達(dá)到抵消相對(duì)磁體間相斥力，磁體靠攏至與鐵片最接近又不接觸、距離又相等的位置，由控制鐵片抽插的機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)鐵片不斷抽插而變換狀態(tài)，在相斥力的作用下促使磁體不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)軸通過輸出軸對(duì)外做功。 控制鐵片抽插的機(jī)構(gòu)是由在殼體上設(shè)置的若干個(gè)小孔，一條中心活動(dòng)軸，一搖擺，若干條擺柄， 一擺錘，兩個(gè)相同助力錘，若干條活動(dòng)小軸，若干條導(dǎo)軌，若干條傳動(dòng)帶，通過在殼體上相應(yīng)設(shè)置構(gòu)成。 由于方案中的永磁體是繞圓周排列的，各磁體的正反面都得到利用，比《曲軸連桿法利用磁能》中那種直線排列始終增加了兩面的磁能。如果是10cmX8cm的釹鐵硼永磁體，其兩面同極相向地靠在最接近又不接觸的位置時(shí)，每個(gè)磁體都受到90公斤的排斥力的作用，兩面共增加了 180公斤的排斥力，從而取得了更充分地利用磁能的顯著效果。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種利用磁能方法的裝置的立體圖。
圖2是圖1所示沿殼體周邊中間剖面的右視圖。
圖3是圖1所示的縱向剖面視圖。
圖中相同標(biāo)記表示相同物體。 結(jié)合上面3幅附圖，是用殼體2與支座腳1組成支架(殼體2的一面應(yīng)是待裝完其它設(shè)備后才蓋上)，繞殼體2周邊壁中間等距離開若干個(gè)小孔3，在殼體2空腔內(nèi)穿過兩側(cè)壁中心孔(未能畫出)縱向設(shè)置一條大小適當(dāng)中心活動(dòng)軸4，在殼體2的一端側(cè)壁外面適當(dāng)延長(zhǎng)中心軸4，并把一搖擺5固定在其上，搖擺5與殼體2間應(yīng)保持一定的距離，搖擺5周邊等距離設(shè)有擺柄6，并延伸至小孔3，其枝數(shù)與小孔個(gè)數(shù)是1 : 2，搖擺下方設(shè)一個(gè)重量達(dá)到剛好扭動(dòng)鐵片16的擺錘7，其質(zhì)料應(yīng)采用恢復(fù)系數(shù)e值較大的材料，為避免碰撞時(shí)噪音過大，表面可用彈性較好的橡膠類材料制作。再在各小孔3與中心活動(dòng)軸4的最短連線
3之間，靠近中心活動(dòng)軸4適當(dāng)處，繞中心活動(dòng)軸4間隔地設(shè)置活動(dòng)小軸8，并與中心活動(dòng)軸4平行且支撐在殼體2上，其條數(shù)與小孔個(gè)數(shù)是1 : 2，再在各小孔3與中心活動(dòng)軸4最短連線之間，離中心活動(dòng)軸4適當(dāng)遠(yuǎn)處、繞中心活動(dòng)軸4等距離平行地設(shè)置有大小適當(dāng)?shù)幕顒?dòng)軸9，其條數(shù)與小孔個(gè)數(shù)是1 : 1，并應(yīng)是偶數(shù)，且不少于4條，在活動(dòng)軸9的一端靠近(但不接觸)殼體2內(nèi)側(cè)壁處各設(shè)置并固定一相同的大小適當(dāng)?shù)凝X輪IO，令其相互嚙合，并連同活動(dòng)軸9 一起支撐在殼體2上，從有搖擺5的那端殼體2的側(cè)壁外適當(dāng)延長(zhǎng)兩相應(yīng)的活動(dòng)軸9，在其上分別設(shè)置并固定一適當(dāng)重的相同助力錘11A、 11B，它們應(yīng)由恢復(fù)系數(shù)e值較大的材料制作，從另一端殼體2側(cè)壁外適當(dāng)延長(zhǎng)一條或兩條，或……，活動(dòng)軸9作為輸出軸12，在其端都垂直設(shè)一適當(dāng)長(zhǎng)擺柄13，接著用帶固定柄14的若干個(gè)相同的方形或其他形永磁體15，令其磁通量最大的正面同極相向，并分別固定在相應(yīng)的活動(dòng)軸9上，形成圓周排列，使每個(gè)磁體的兩面都得到利用。在同極相向的永磁體15之間各設(shè)置一厚薄大小適當(dāng)，達(dá)到剛好抵消兩磁體15間相斥力為度的鐵片16，或其他能抵消磁體間相斥力的材料，如硅鋼片類，鐵片16也可以是復(fù)帶式的。鐵片16兩側(cè)緊貼殼體2內(nèi)側(cè)壁設(shè)有鐵片16的導(dǎo)軌17。每?jī)设F片16為一組，一端用傳動(dòng)帶18繞過活動(dòng)小軸8相互連接，另一端也用傳動(dòng)帶18穿過各對(duì)應(yīng)的小孔3，共同與一相應(yīng)擺柄6連接。推動(dòng)擺錘7至一小孔3的位置與一相應(yīng)的活動(dòng)軸9上的助力鍾1L相接觸，通過擺柄6的牽引，使在磁體15的S極相向的鐵片16剛好抽出(不離開磁力作用范圍)，各相對(duì)兩磁體15在相斥力的作用下分開一定距離構(gòu)成一定夾，夾角端磁體15相對(duì)角分開很近的狀態(tài)，在磁體15的N極之間的鐵片16沿導(dǎo)軌17插至中間，各相對(duì)兩磁體15就同時(shí)向鐵片16靠攏至最接近而不接觸、距離又相等的位置(可通過控制輸出軸擺柄13的擺度來實(shí)現(xiàn))。起動(dòng)時(shí)，先一次性輸予適當(dāng)外力快速推動(dòng)擺錘7沿箭頭^^所指方向移至近鄰的小孔3，各擺柄6也同時(shí)從現(xiàn)所在的小孔3沿?cái)[錘7移動(dòng)方向移至近鄰的小孔3，從而拉動(dòng)在磁體15的N極中間的鐵片16抽出，同時(shí)在磁15的S極之間處在抽出狀態(tài)的鐵片16插入中間，同時(shí)，N極相向靠在一起的磁體15在相斥力的作用下向相反向移開，助力錘114也沿箭頭"^y所指方向移開，磁體15的S極就靠攏至與鐵片16最接近而不接觸、距離又相等的位置。這一狀態(tài)變換過程，磁體15經(jīng)過了一定的角位移，磁力距做了功，并通過相互嚙合的齒輪10轉(zhuǎn)至輸出軸12輸出，同時(shí)，固定在相應(yīng)活動(dòng)軸9上的助力錘11B也沿箭頭^7所指方向移至與擺錘7接觸發(fā)生碰撞，擺錘7在原有重力勢(shì)能的基礎(chǔ)上還獲得助力錘lle補(bǔ)充的能量，又返回原來位置，在它的帶動(dòng)下，鐵片16、磁體15也同時(shí)返回原來位置，同時(shí)磁體15也又做了功，同時(shí)，固定在相應(yīng)活動(dòng)軸9上的助力錘11A也移至與擺錘7發(fā)生彈性碰撞，擺錘7又獲得助力錘llA補(bǔ)充的能量返回，鐵片16、磁體15又同時(shí)返回，磁體又做了功。這樣周而復(fù)始往復(fù)運(yùn)動(dòng)做功，本裝置就不要不斷地輸入能量，又能不停地運(yùn)動(dòng)而輸出能量，從而更充分地利用了磁能。這是由于本方案中的永磁體具有"永久保留磁能不易消失"的自然特性。并且鐵片16在磁體15中間抽出運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，磁體15也同時(shí)受到相斥力的作用分開移動(dòng)，它們剛到位時(shí)，緊接著鐵片16受磁力作用又沿著原來路徑情況自行返回，磁體15也同時(shí)向它靠攏，鐵片16在磁體15中間抽插運(yùn)動(dòng)過程，象拉彈簧，一拉一反彈，兩力平衡，在某一時(shí)刻的合力都為零。依據(jù)磁力是彈性力，彈性力屬保守力，保守力做功只與始末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，所做的功為零的概念，僅由系統(tǒng)內(nèi)助力錘補(bǔ)充非磁場(chǎng)狀態(tài)下抽插鐵片16的力給擺錘7，就可以完成鐵片抽插運(yùn)動(dòng)過程。不象一般動(dòng)力機(jī)那樣依靠空氣才能運(yùn)行。本裝置在真空狀態(tài)下也可以運(yùn)行，退一步來說，空氣阻力影響
4是與物體比重和面積有關(guān)，而磁體15的比重較大，面積又和磁力成正比，影響也很小。所以空氣阻力也可忽略，裝置中的磁力很大，磨擦力很小，例如裝置中一對(duì)O. lmXO. lm的釹鐵硼永磁體，在最接近又不接觸的位置時(shí)，每個(gè)磁體受到的斥力是90公斤，在移開至末位時(shí)，
受到的斥力是eo公斤，恒力F: (90+60) I :75kg，固定柄14長(zhǎng)o. o加，平均受力點(diǎn)的力
臂L-士 0.1+0.02=o.07m，按lkg " ION，磁恒力F = 75X 10 = 750N。動(dòng)力距M動(dòng)二 F-L = 750NX0.07 = 52. 5N.m，裝置中如果是12個(gè)磁體，那么
總動(dòng)力矩M總二 52. 5N. mX 12 = 630N. m 因裝置中的活動(dòng)軸是滾動(dòng)的，其油潤滑滾動(dòng)磨擦系數(shù)U = 0. 005，活動(dòng)軸承載的物體總重量m = 10kg。 磨擦力與=UN = 0. 005 X 10kg X 9. 8N/kg = 0. 49N。 阻力矩M阻二 F. L = 0. 40NX0. 07m = 0. 0343N. m，所得輸出力矩M = M動(dòng)一M阻二
630N. m = 629. 9657N. m。 可見，磨擦阻力的影響也可忽略。 本裝置中的零部件除永磁體15，鐵片16以外，可用非磁性材料制作。不局限于擺柄16牽動(dòng)鐵片16，也可在中心活動(dòng)軸4上設(shè)置一齒輪，活動(dòng)小軸8上分別設(shè)一相同齒輪并分別與中心活動(dòng)軸4上的齒輪嚙合，以這種傳動(dòng)方法來帶鐵片16運(yùn)動(dòng)。不局限內(nèi)部機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鐵片16，也可結(jié)合外設(shè)裝置帶動(dòng)鐵片16，如小電機(jī)類。
權(quán)利要求
一種利用磁能的方法及裝置，先用支承腳1與殼體2組支架，在殼體2空腔內(nèi)穿過兩側(cè)壁中心孔叢向設(shè)置一中心活動(dòng)軸4，其特征是在殼體2空腔內(nèi)，繞中心活動(dòng)軸4等距離，平行地設(shè)置有活動(dòng)軸9(其條數(shù)不少于4條，并且應(yīng)是偶數(shù)，其一端各設(shè)置并固定一相同齒輪10，令其相互嚙合，并連同活動(dòng)軸9一起支撐在殼體2上，在殼體2一端側(cè)壁外任意延長(zhǎng)一條活動(dòng)軸9作為輸出軸12，在其端部垂直設(shè)有輸出軸擺柄13，再分別在相應(yīng)的活動(dòng)軸9上固定設(shè)置一帶固定柄14的相同方形，或其他形永磁體15，令其同極相向，形成圓周排列，使每個(gè)磁體15的兩面都得到利用，在同極相向的永磁體15之間各設(shè)置一厚薄大小適當(dāng)，達(dá)到抵消相對(duì)兩磁體15間相斥力為度的鐵片16，或其他能抵消兩磁體間的相斥力的材料，如硅鋼片類。令在磁體15的S極相向之間的鐵片16剛好抽出，磁體15分開一定距離，構(gòu)成一定夾角，夾角端磁體15的相對(duì)角分開很近的狀態(tài)，令在磁體15的N極相向之間的鐵片16插入至中間，達(dá)到抵消對(duì)應(yīng)兩磁體15間的相斥力，磁體15靠攏至與鐵片16最接近又不接觸，距離又相等的位置，由控制鐵片16的抽插機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鐵片16不斷抽插而變換狀態(tài)，促使磁體15不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)軸9通過輸出軸12對(duì)外做功。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用磁能的方法及裝置，其特征在于殼體2周邊中間等 距離開有小孔3，殼體2空腔內(nèi)設(shè)置一條中心活動(dòng)軸4并穿過殼體2兩側(cè)壁中心孔，在中心 活動(dòng)軸4伸出殼體2側(cè)壁外的一端設(shè)置一搖擺5，并與殼體2之間保持一定距離，搖擺周邊 等距離地設(shè)置有擺柄6，搖擺下面設(shè)有擺錘7，繞中心軸4等距離且平行地設(shè)有活動(dòng)小軸8， 在相應(yīng)的活動(dòng)軸9上設(shè)置有相同的助力錘11A、11B與擺錘7相匹配。鐵片16兩側(cè)貼殼體2 的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有導(dǎo)軌17，用傳動(dòng)帶18繞過相應(yīng)的活動(dòng)小軸8，把對(duì)應(yīng)的兩鐵片16的一端相連 接，另一端穿過小孔3共同與對(duì)應(yīng)的一擺柄連接，先一次性輸予外力推動(dòng)擺錘7移動(dòng)，后通 過與助力錘11e、lL碰撞補(bǔ)充能量來完成和維持其運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用磁能的方法及裝置，是用若干相同永磁15，令其同極相向，分別固定在裝置中相應(yīng)的活動(dòng)軸9上，形成圓周排列，令在磁體15的S極之間的鐵片剛抽出，磁體15分開一定距離，構(gòu)成一定夾角，在磁體15的N極之間的鐵片16插入，磁體15靠攏至與鐵片16最接近又不接觸的距離又相等的位置，僅由裝置中的機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鐵片16不斷抽插變換狀態(tài)，促使磁體15不停地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)軸9并通過任意一條對(duì)外做功，磁能不消失。
文檔編號(hào)H02N11/00GK101710806SQ20091000688
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月1日
發(fā)明者謝呈合 申請(qǐng)人:謝呈合