專利名稱：組合磁力助動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁力助動裝置。
以往的助動裝置需要耗用電、油等能源，它存在成本高、污染環(huán)境、傳動過程中能量沒有得到充分利用的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種組合磁力助動機(jī)，它應(yīng)可以通過外力使磁鐵磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并做功。它具有成本低、不污染環(huán)境、傳動過程中能量得到充分的利用、節(jié)約能源的特點(diǎn)。
本發(fā)明包含定子1、動子2、傳動桿3、傳動裝置4、支架5，定子1和動子2分別由磁極截面相同的m塊磁鐵塊環(huán)繞一中心點(diǎn)相互連接而成，磁鐵塊同一朝向的極面為N極和S極相互間隔的排列方式，定子1與傳動裝置4相連接，并安裝在支架5上，定子1和動子2相互平行且極面相對，傳動桿3垂直連接在動子2的中心處，傳動桿3安裝在支架5上的桿孔5-1內(nèi)，傳動桿3的安裝方式為可沿桿孔5-1軸向運(yùn)動，傳動桿3在桿孔5-1內(nèi)繞軸轉(zhuǎn)動受到限制。工作時傳動裝置4帶動定子1繞其中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動，根據(jù)磁鐵同性相斥、異性相吸的原理，當(dāng)定子1和動子2同性的極面的磁鐵塊相對時，動子2同傳動桿3沿桿孔4-1向遠(yuǎn)離定子1的方向運(yùn)動；當(dāng)定子1轉(zhuǎn)至與動子2異性極面的磁鐵塊相對時，動子2同傳動桿3沿桿孔5-1向靠近定子1的方向運(yùn)動。如果將傳動桿3同自行車、風(fēng)扇、玩具以及其它許多裝置的曲軸或傳動部件相連接，即可帶動其運(yùn)動。
本發(fā)明通過外力使磁鐵的磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并做功，它具有成本低、不污染環(huán)境、動作連續(xù)、在傳動過程中能量得到充分的利用、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)；由于定子和動子都是由m塊磁鐵組成，其同朝同向有m/2個N極面和m/2個S極面，這樣定子每轉(zhuǎn)動一周動子會帶動傳動桿3往復(fù)擺動m/2次，如果將傳動桿3連接曲軸，則該裝置還具有加速功能，而且它同以往的加速器相比具有傳動平穩(wěn)、靈活、不易磨損的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的B-B剖視圖，圖4是實(shí)施例一中單向制動器6-4的結(jié)構(gòu)示意圖，5是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是實(shí)施例二的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是圖5的I處局部放大圖，圖8是圖7的A-A剖視圖，圖9是實(shí)施例二中傳動桿3經(jīng)連桿17與曲軸相連接的結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是實(shí)施例一中定子1的結(jié)構(gòu)示意圖，圖11是實(shí)施例一中動子2的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一本實(shí)施例由定子1、動子2、傳動桿3、傳動裝置4、支架5、儲能器6、曲軸7組成。定子1和動子2分別由磁極截面為扇形的四塊N極磁鐵和四塊S極磁鐵，以極面朝同一方向的N極和s極相互間隔的方式，環(huán)繞同一中心點(diǎn)相互連接而形成為圓盤形結(jié)構(gòu)。傳動裝置4為齒輪4-1。兩個定子1水平安裝在支架5的上面，在定子1上設(shè)有上蓋1-1，在定子1的外圓周上設(shè)有齒圈1-2，在定子1的上下設(shè)有滾珠滑道1-3。齒輪4-1位于兩個定子1之間，齒輪4-1與兩齒圈1-2嚙合，在齒輪4-1上方固定連接有手柄4-2。兩個動子2分別位于兩個定子1的正下方，定子1和動子2相互平行且極面相對，傳動桿3的上端垂直連接在動子2的中心處，傳動桿3以沿垂直軸線方向竄動的方式安裝在支架5上的桿孔5-1內(nèi)，傳動桿3的下端與連桿3-1鉸接，連桿3-1的下端與曲軸7連接。曲軸7上設(shè)有配重輪7-1和帶有部分齒牙的錐齒輪7-2，圓錐齒輪7-2上相對稱的具有兩部分齒牙7-3，每部分齒牙7-3約占圓錐齒輪7-2周長的五分之一。儲能器6由蝸圈彈簧6-1、錐齒輪6-2、儲能桿6-3、單向制動器6-4組成。錐齒輪6-2固定連接在儲能桿6-3的下端，錐齒輪6-2與錐齒輪7-2嚙合。蝸圈彈簧6-1的內(nèi)端與儲能桿6-3相連接，外端與固定在支架5上的外殼6-5相連接。儲能桿6-3的上端經(jīng)單向制動器6-4與齒輪4-1相連接。儲能桿6-3由儲能桿套6-6安裝在支架5上。單向制動器6-4為一棘輪6-11和棘爪6-7，棘輪6-11固定連接在儲能桿6-3的頂端，棘爪6-7與齒輪4-1鉸接，棘爪6-7的頂端插入棘輪6-11的兩齒之間。儲能桿6-3上水平設(shè)置有檔桿6-8，在檔桿6-8兩側(cè)的支架5上固定連接有儲能檔桿6-9和復(fù)位檔桿6-10。當(dāng)外力旋轉(zhuǎn)手柄時，齒輪4-1通過齒圈1-2帶動兩個定子1同步轉(zhuǎn)動。此時動子2受磁力的作用而上下往復(fù)運(yùn)動，兩動子2通過傳動桿3和連桿3-1帶動曲軸7轉(zhuǎn)動。曲軸7轉(zhuǎn)動時，帶有部分齒牙的圓錐齒輪7-2的齒牙與儲能桿6-3下面的圓錐齒輪6-2嚙合，并帶動儲能桿6-3轉(zhuǎn)動。儲能桿6-3帶動蝸圈彈簧6-1轉(zhuǎn)動并儲能。此時單向制動器6-4的棘輪6-11空轉(zhuǎn)，它不帶動齒輪4-1轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓錐齒輪7-2的齒牙與圓錐齒輪6-2嚙合結(jié)束后，在蝸圈彈簧6-1的作用下，儲能桿6-3反轉(zhuǎn)，并通過單向制動器6-4的棘輪6-11推動棘爪6-7帶動齒輪4-1轉(zhuǎn)動。此時齒輪4-1帶動定子1轉(zhuǎn)動。動子只有從下止點(diǎn)移動到上止點(diǎn)的途中圓錐齒輪7-2和圓錐齒輪6-2才開始嚙合，且圓錐齒輪7-2每轉(zhuǎn)動180度，儲能器進(jìn)行一次儲能和釋能。如此循環(huán)利用輔助外力轉(zhuǎn)動手柄4-2，可使定子1、動子2帶動曲軸7連續(xù)運(yùn)動。如將以上裝置安裝在殘疾人用的手搖車上，將曲軸7連接車輪，手柄4-2連接手搖裝置，即可實(shí)現(xiàn)車輪的連續(xù)運(yùn)動和助力效果。
以上裝置通過儲能器的蝸圈彈簧6-1將動子2產(chǎn)生的多余能量儲存起來。儲能器6釋放能量時，還可推動定子1繼續(xù)轉(zhuǎn)動。該裝置的能量守衡等式應(yīng)為磁鐵所含能=其轉(zhuǎn)化的機(jī)械能，它應(yīng)如同煤所含能=燃燒后所釋放的能。以上外力旋轉(zhuǎn)手柄所耗的能量就相當(dāng)于點(diǎn)燃煤的火源，旋轉(zhuǎn)手柄所耗的能量只是一個啟動的動力，它小于該裝置的輸出能量。所以將其安裝在手搖車或其它裝置上，只需用很小的起始外力或間斷的外力即可使車輪連續(xù)轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生助力效果。
實(shí)施例二本實(shí)施例由定子1、動子2、傳動桿3、傳動裝置4、支架5、雙節(jié)桿9、螺旋彈簧10、齒輪11、齒條12、錐齒輪13、錐齒輪14組成。定子1和動子2均為磁極截面相同的八塊鐵塊環(huán)繞一中心點(diǎn)相互連接而形成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，定子1和動子2同一朝向的極面為N極的磁鐵塊和極面為S極的磁鐵塊相互間隔的排列方式。傳動裝置4為桶形的轉(zhuǎn)動架8，在轉(zhuǎn)動架8上有手柄16，兩個定子1固定在桶形的轉(zhuǎn)動架8的兩端，兩個定子1的磁極面相對而且相對面的各塊磁鐵極性相同。動子2上每個磁鐵塊兩面的極性相反，截面為方形的傳動桿3垂直固定連接在動子2中心孔內(nèi)，動子2位于桶形的轉(zhuǎn)動架8內(nèi)，轉(zhuǎn)動架8安在支架5中間，傳動桿3穿過定子1的中心孔和支架5兩端的方孔5-15伸至轉(zhuǎn)動架8的外部。錐齒輪13以轉(zhuǎn)動架8的軸線為中心固定在轉(zhuǎn)動架8的兩端部，錐齒輪14和齒輪11分別安裝在支架5上方的垂直軸5-11上，錐齒輪13與錐齒輪14嚙合。齒條12水平安裝在支架5上方的齒條支承架5-12上，齒條12與齒輪11嚙合，在齒條支承架5-12與齒條12末端的檔板12-1之間設(shè)有螺旋彈簧10。雙節(jié)桿9中部與支架5上的雙節(jié)架5-13鉸接，雙節(jié)桿9的上端套有雙節(jié)桿套9-1，雙節(jié)桿套9-1與齒條12的末端鉸接，向一側(cè)運(yùn)動的傳動桿3上的撥動桿3-11與雙節(jié)桿9的下部形成接觸。在轉(zhuǎn)動架8與支架5之間設(shè)有軸承5-14，在齒輪11和錐齒輪14之間設(shè)有單向連動機(jī)構(gòu)15。單向連動機(jī)構(gòu)15由棘輪15-1和棘爪15-2組成，棘輪15-1與齒輪11固定連接，棘爪15-2與錐齒輪14鉸接，棘爪15-2前端插入棘輪15-1的兩齒之間。當(dāng)動子2在與左端定子1的磁極處于同性相斥狀態(tài)時，動子2與右端定子1的磁極處于異性相吸的狀態(tài)。由于傳動桿3的截面為方形，而且其兩端位于支架5的方孔5-15中，所以動子2和傳動桿3只能作軸向直線運(yùn)動，動子2不能繞軸線轉(zhuǎn)動。根據(jù)以上條件，當(dāng)推動傳動裝置4的手柄16使轉(zhuǎn)動架8轉(zhuǎn)動45°角時，動子2兩端與定子1相對的磁極發(fā)生變化，動子2與左端定子1的磁極處于異性相吸狀態(tài)，動子2與右端定子1的磁極處于同性相斥狀態(tài)，動子2帶動傳動桿3向左運(yùn)動。此時傳動桿3上的撥動桿3-11與左面雙節(jié)桿9相撞，雙節(jié)桿9推動齒條12將螺旋彈簧10壓縮儲能。與齒條12嚙合的齒輪11的棘輪15-1空轉(zhuǎn)，此時錐齒輪14與齒輪1不同步轉(zhuǎn)動。當(dāng)動子2運(yùn)動到接近左端時，動子2與雙節(jié)桿9脫離，同時螺旋彈簧10失去壓縮而反彈，彈簧10推動齒條12向相反方向運(yùn)動，與齒條12嚙合的齒輪16通過單向連動機(jī)構(gòu)15帶動棘輪15-1轉(zhuǎn)動。棘輪15-1推動棘爪15-2帶動錐齒輪14轉(zhuǎn)動，錐齒輪14帶動錐齒輪13連續(xù)轉(zhuǎn)動，并與錐齒輪13固定的轉(zhuǎn)動架8帶動定子轉(zhuǎn)動。繼續(xù)轉(zhuǎn)動手柄16，該裝置可重復(fù)上述動作。將該裝置的傳動桿3經(jīng)連桿17與風(fēng)扇曲軸相連接，即可制成手動風(fēng)扇；將該裝置的傳動桿3的一端連接按摩器的“按摩錘”，即可制成磁助動按摩器。
以上裝置通過螺旋彈簧10將動子2產(chǎn)生的多余能量儲存起來，當(dāng)彈簧10釋放能量時還可推動定子1繼續(xù)轉(zhuǎn)動。同實(shí)施例一的原理一樣，轉(zhuǎn)動手柄16的外力只是一個啟動的動力，它的能量小于該裝置的輸出能量，它只需輸入一個起始的動力或一個間斷的動力，即可以產(chǎn)生連續(xù)的運(yùn)動，并具有助力效果。
權(quán)利要求
1.組合磁力助動機(jī)，它包含定子(1)、動子(2)、傳動桿(3)、傳動裝置(4)、支架(5)，其特征在于定子(1)和動子(2)分別由磁極截面相同的m塊磁鐵塊環(huán)繞一中心點(diǎn)相互連接而成，磁鐵塊同一朝向的極面為N極和S極相互間隔的排列方式，定子(1)與傳動裝置(4)相連接，并安裝在支架(5)上，定子(1)和動子(2)相互平行且極面相對，傳動桿(3)垂直連接在動子(2)的中心處，傳動桿(3)安裝在支架(5)上的桿孔(5-1)內(nèi)，傳動桿(3)的安裝方式為沿桿孔(5-1)軸向運(yùn)動，傳動桿(3)在桿孔(5-1)內(nèi)繞軸轉(zhuǎn)動受到限制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于它還包含儲能器(6)、曲軸(7)，傳動裝置(4)為齒輪(4-1)，兩個定子(1)水平安裝在支架(5)的上面，在定子(1)的外圓周上設(shè)有齒圈(1-2)，齒輪(4-1)位于兩個定子(1)之間，齒輪(4-1)與兩齒圈(1-2)嚙合，兩個動子(2)分別位于兩個定子(1)的正下方，定子(1)和動子(2)相互平行且極面相對，傳動桿(3)的上端垂直連接在動子(2)的中心處，傳動桿(3)以可沿垂直軸線方向竄動的方式安裝在支架(5)上的桿孔(5-1)內(nèi)，傳動桿(3)的下端與連桿(3-1)餃接，連桿(3-1)的下端與曲軸(7)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于曲軸(7)上設(shè)有配重輪(7-1)和帶有部分齒牙的錐齒輪(7-2)；儲能器(6)由蝸圈彈簧(6-1)、錐齒輪(6-2)、儲能桿(6-3)、單向制動器(6-4)組成；錐齒輪(6-2)固定連接在儲能桿(6-3)的下端，錐齒輪(6-2)與錐齒輪(7-2)嚙合；蝸圈彈簧(6-1)的內(nèi)端與儲能桿(6-3)相連接，外端與固定在支架(5)上的外殼(6-5)相連接；儲能桿(6-3)的上端經(jīng)單向制動器(6-4)與齒輪(4-1)相連接，儲能桿(6-3)由儲能桿套(6-6)安裝在支架(5)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于單向制動器(6-4)為一棘輪(6-11)和棘爪(6-7)，棘輪(6-11)固定連接在儲能桿(6-3)的頂端，棘爪(6-7)與齒輪(4-1)鉸接，棘爪(6-7)的頂端插入棘輪(6-11)的兩齒之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于儲能桿(6-3)上水平設(shè)置有檔桿(6-8)，在檔桿(6-8)兩側(cè)的支架(5)上固定連接有儲能檔桿(6-9)和復(fù)位檔桿(6-10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于它還包含有雙節(jié)桿(9)、螺旋彈簧(10)、齒輪(11)、齒條(12)、錐齒輪(13)、錐齒輪(14)，傳動裝置(4)為桶形的轉(zhuǎn)動架(8)，在轉(zhuǎn)動架(8)上有手柄(16)，兩個定子(1)固定在桶形的轉(zhuǎn)動架(8)的兩端，兩個定子(1)的磁極面相對而且相對面的各塊磁鐵極性相同；動子(2)上每個磁鐵塊兩面的極性相反，截面為方形的傳動桿(3)垂直固定連接在動子(2)中心孔內(nèi)，動子(2)位于桶形的轉(zhuǎn)動架(8)內(nèi)，轉(zhuǎn)動架(8)安在支架(5)中間，傳動桿(3)穿過定子(1)的中心孔和支架(5)兩端的方孔(5-15)伸至轉(zhuǎn)動架(8)的外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于錐齒輪(13)以轉(zhuǎn)動架(8)的軸線為中心固定在轉(zhuǎn)動架(8)的兩端部，錐齒輪(14)和齒輪(11)分別安裝在支架(5)上方的垂直軸(5-11)上，錐齒輪(13)與錐齒輪(14)嚙合；齒條(12)水平安裝在支架(5)上方的齒條支承架(5-12)上，齒條(12)與齒輪(11)嚙合，在齒條支承架(5-12)與齒條(12)末端的檔板(12-1)之間設(shè)有螺旋彈簧(10)；雙節(jié)桿(9)中部與支架(5)上的雙節(jié)架(5-13)鉸接，雙節(jié)桿(9)的上端套有雙節(jié)桿套(9-1)，雙節(jié)桿套(9-1)與齒條(12)的末端鉸接，向一側(cè)運(yùn)動的傳動桿(3)上的撥動桿(3-11)與雙節(jié)桿(9)的下部形成接觸；在轉(zhuǎn)動架(8)與支架(5)之間設(shè)有軸承(5-14)，在齒輪(11)和錐齒輪(14)之間設(shè)有單向連動機(jī)構(gòu)(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合磁力助動機(jī)，其特征在于單向連動機(jī)構(gòu)(15)由棘輪(15-1)和棘爪(15-2)組成，棘輪(15-1)與齒輪(11)固定連接，棘爪(15-2)與錐齒輪(14)鉸接，棘爪(15-2)前端插入棘輪(15-1)的兩齒之間。
全文摘要
組合磁力助動機(jī)，它的定子1和動子2分別由磁極截面相同的m塊磁鐵塊環(huán)繞一中心點(diǎn)相互連接而成，磁鐵塊同一朝向的極面為N極和S相互間隔的排列方式。定子與傳動裝置4相連接，動子和定子相互平行且極面相對。傳動桿8與動子2垂直連接，并安裝在支架5上，傳動桿只可沿其軸線運(yùn)動。該機(jī)具有成本低、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。它還具有加速功能，以及傳動平穩(wěn)、靈活、不易磨損的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02N11/00GK1317872SQ0111401
公開日2001年10月17日 申請日期2001年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月29日
發(fā)明者于佳波 申請人:于佳波