專利名稱：使用重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及利用磁力的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，更具體的說，涉及使用重疊式永久磁鐵構(gòu)成的磁力機(jī)構(gòu)，以及具有這種磁力機(jī)構(gòu)的，能向工作機(jī)構(gòu)傳遞動力的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會中，各種各樣的機(jī)械設(shè)備和電器設(shè)備，大至飛機(jī)、輪船，小到冰箱、空調(diào)器等等，都需要各種機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置把發(fā)動機(jī)或電動機(jī)的動力傳遞給工作機(jī)械。
在現(xiàn)有技術(shù)中使用了各種各樣的機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，其中有機(jī)械機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，例如使用齒輪、皮帶輪、杠桿、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、凸輪等組成的驅(qū)動裝置；有利用液體或氣體的液壓驅(qū)動裝置或氣動驅(qū)動裝置；還有利用永久磁鐵和/或電磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置，以及綜合使用上述各種機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置等等。
近年來，利用永久磁鐵和/或電磁鐵作為傳遞動力的元件的機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置正日益廣泛地應(yīng)用在電動汽車、電動自行車，以及家用電器，例如空調(diào)器和冰箱的壓縮機(jī)上。例如，在下列專利文獻(xiàn)中，就公開了許多種利用永久磁鐵和/或電磁鐵的驅(qū)動裝置韓國的公開號為2001-037629，名稱為“電氣自動車的驅(qū)動裝置”的專利文獻(xiàn)；韓國的公開號為1999-036221，名稱為“利用電磁鐵的電動機(jī)的活塞驅(qū)動裝置”的專利文獻(xiàn)；韓國的公開號為1996-021347，名稱為“電動汽車的電動機(jī)裝置”的專利文獻(xiàn)；中國的專利號為ZL 00242064.1，名稱為“直流電磁柱塞泵”的公告專利文獻(xiàn)；中國的申請?zhí)枮?51133461.1，名稱為“一種泵用磁力驅(qū)動裝置”的公開專利文獻(xiàn)；中國的專利號為ZL 95224863.8，名稱為“磁性壓縮機(jī)”的專利文獻(xiàn)。
但是，在這些文獻(xiàn)中所公開的利用永久磁鐵和/或電磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置中，有的是用電磁鐵與永久磁鐵配合工作，而電磁鐵在工作過程中需要通過強(qiáng)大的電流，這些電流會產(chǎn)生許多熱量，不但浪費(fèi)了能量，也不利于機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，常常會使機(jī)械設(shè)備因過熱而發(fā)生故障。
最近出現(xiàn)了一些完全采用永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置。在這種驅(qū)動裝置的磁力機(jī)構(gòu)中使用了永久磁鐵來代替電磁鐵，因此，不會出現(xiàn)使用電磁鐵時經(jīng)常發(fā)生的浪費(fèi)能量和機(jī)械設(shè)備過熱的問題。然而，盡管加入了稀土元素的永久磁鐵比以往的普通永久磁鐵的磁力大大增強(qiáng)了，但是由于常用的永久磁鐵的磁力線在各方向的分布是對稱的，在正、反兩個方向都有同樣磁力的作用，當(dāng)需要利用永久磁鐵之間的某一個方向的磁力使運(yùn)動的部件向某個方向運(yùn)動時，需要克服作用方向與此相反的磁力，這就需要耗費(fèi)能量，也不能充分發(fā)揮磁性元件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本實用新型總的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中使用普通永久磁鐵和/或電磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置所存在的缺點，提供一種使用新穎的重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，這種磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置在將電動機(jī)或其他原動機(jī)的動力傳遞給工作機(jī)構(gòu)的同時，不會產(chǎn)生電磁鐵在工作時所產(chǎn)生的熱量，因而基本上消除了機(jī)械設(shè)備因過熱而可能發(fā)生的故障。并且，由于采用了新穎的重疊式永久磁鐵，能顯著降低磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置中所消耗的能量。
上述新穎的重疊式永久磁鐵的基本原理和結(jié)構(gòu)是，通過把許多經(jīng)過加工成形后的永久磁鐵重疊在一起，使得永久磁鐵的磁力線在各方向的分布不對稱，當(dāng)將兩塊重疊式永久磁鐵，或一塊重疊式永久磁鐵一塊普通的永久磁鐵相對放置，并使兩者相同的磁極相對時，就能增大永久磁鐵之間互相作用的排斥力，增大推動永久磁鐵互相作相對運(yùn)動的力量和距離。這種重疊式永久磁鐵所構(gòu)成的磁力機(jī)構(gòu)和傳動裝置，既可以用來傳遞直線往復(fù)運(yùn)動，也可以用來傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。重疊式永久磁鐵的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和工作原理公開在本申請人所提出的，申請?zhí)枮镻CM/CN 02/00134的國際專利申請文件中。該申請文件中的全部內(nèi)容，都作為本申請的基本參考文獻(xiàn)。
因此，本實用新型的一個目的是提供一種作往復(fù)運(yùn)動的磁力機(jī)構(gòu)(下稱第一磁力機(jī)構(gòu))，這種第一磁力機(jī)構(gòu)使用新穎的六面體重疊式永久磁鐵，可用于輸出直線往復(fù)運(yùn)動。
本實用新型的另一個目的是提供一種作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的磁力機(jī)構(gòu)(下稱第二磁力機(jī)構(gòu))，這種第二磁力機(jī)構(gòu)使用新穎的圓盤形重疊式永久磁鐵，可用于將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。
本實用新型的另一個目的是提供一種組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，這種組合式第二磁力機(jī)構(gòu)把若干個第二磁力機(jī)構(gòu)組合在一起，可用于將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，并增大扭矩。
本實用新型的又一個目的是提供一種驅(qū)動裝置，這種驅(qū)動裝置通過常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和上述輸出直線往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)，可將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f給工作機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)運(yùn)動。
本實用新型的又一個目的是提供一種驅(qū)動裝置，這種驅(qū)動裝置通過常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和上述輸出直線往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)，將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，然后，再通過將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的第二磁力機(jī)構(gòu)或組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，又將直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f給工作機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
本實用新型的又一個目的是提供一種驅(qū)動裝置，這種驅(qū)動裝置通過常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和多個上述輸出直線往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)，將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動，然后，再通過多個將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，將直線往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f給多個工作機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的傳遞往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)具有一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括兩塊長條形六面體重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2，這兩塊重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2安裝在預(yù)定的相對位置上，能借助于互相排斥的磁力作用，在外力的推動下，分別在上述框架的導(dǎo)軌上作相向的往復(fù)運(yùn)動，并向外部輸出直線往復(fù)運(yùn)動。
為了增大磁力作用，上述作相向運(yùn)動的重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2中的一種磁鐵Mw2是兩塊，分別布置在永久磁鐵Mw1的兩側(cè)。
上述作相向運(yùn)動的重疊式永久磁鐵Mw1也可以是長條形六角柱體或八角柱體，相應(yīng)地，永久磁鐵Mw2是六塊或八塊布置在與六角或八角柱體外周的六個或八個柱體面相對的長條形六面體永久磁鐵。
上述第一磁力機(jī)構(gòu)中作相向往復(fù)運(yùn)動的重疊式永久磁鐵在運(yùn)動方向上的長度，可根據(jù)所要求的直線運(yùn)動行程和驅(qū)動力大小來確定，既可以相同，也可以不相同。
在上述第一磁力機(jī)構(gòu)中，其中的永久磁鐵Mw2，也可以采用普通的永久磁鐵來代替。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的第二磁力機(jī)構(gòu)包括一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括固定在上述框架上的圓盤形重疊式永久磁鐵Mg；通過軸承安裝在上述框架上和固定永久磁鐵Mg的孔內(nèi)，能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；和固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上，能借助于與固定永久磁鐵Mg之間磁力互相排斥的作用，圍繞著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圓盤形重疊式永久磁鐵Mx；以及能借助于外力在上述帶導(dǎo)軌的框架上作定時往復(fù)運(yùn)動的活動框架，和固定在上述活動框架上的圓形鐵片；當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg的相對位置到達(dá)互相的磁力的作用為吸引力的位置(由于采用了重疊式永久磁鐵，所以磁力為吸引力，即異性磁極相對時所占據(jù)的范圍很小，一般只占一周360度中的2～3度)，產(chǎn)生阻止旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的磁力時，上述圓形鐵片正好運(yùn)動到上述固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相對的間隙中，由于固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx對圓形鐵片的磁化作用，不但消除了固定永久磁鐵Mg阻止旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的阻力，還能借助于圓形鐵片對旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx的吸引力，帶動永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動；上述旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
上述安裝旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的旋轉(zhuǎn)軸，可以與圓盤形固定永久磁鐵Mg同軸線，也可以偏離固定永久磁鐵Mg的軸線。
上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的直徑可以小于固定永久磁鐵Mg。
上述固定在旋轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵Mx，既可以在固定永久磁鐵Mg的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)，也可以繞著固定永久磁鐵Mg的外圓周或內(nèi)圓周旋轉(zhuǎn)。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)包括一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括固定在上述框架上的兩個圓盤形重疊式永久磁鐵Mg；兩根通過軸承安裝在上述框架上和固定永久磁鐵Mg的孔內(nèi)，能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；分別固定在上述兩根旋轉(zhuǎn)軸上，在上述兩個固定磁鐵Mg的兩側(cè)，能借助于與固定磁鐵Mg之間相互排斥的磁力作用，圍繞著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的四塊圓盤形重疊式永久磁鐵Mx；固定在上述框架上，位置在上述旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx外側(cè)的四塊圓盤形重疊式輔助永久磁鐵Mf；以上這三種重疊式永久磁鐵(Mg、Mx、Mf)共組成兩組組合式第二磁力機(jī)構(gòu)；以及能借助于外力在上述帶導(dǎo)軌的框架上作定時往復(fù)運(yùn)動的活動框架，和固定在上述活動框架上的四塊圓形鐵片；當(dāng)上述一組組合式第二磁力機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg和輔助磁鐵Mf的相對位置到達(dá)互相作用的磁力為吸引力的位置，產(chǎn)生阻止轉(zhuǎn)動永久磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的磁力時，上述四塊圓形鐵片正好分別運(yùn)動到這一組磁力機(jī)構(gòu)的固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相對的間隙中，以及旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助永久磁鐵Mf相對的間隙中，由于固定永久磁鐵Mg，旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx和輔助永久磁鐵Mf對圓形鐵片的磁化作用，不但消除了阻止旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的阻力，還能借助于磁化后的圓形鐵片與旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx之間的吸引力，由圓形鐵片帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動；上述旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx和輔助永久磁鐵Mf的直徑可以小于固定永久磁鐵Mg。
上述旋轉(zhuǎn)軸在固定永久磁鐵Mg上的位置，可以與永久磁鐵Mg同軸線，也可以與其偏偏離。
上述活動框架上的圓形鐵片，也可以是兩塊，即，只在旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助磁鐵Mf之間設(shè)置圓形鐵片，而省略旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg之間的圓形鐵片，同樣能帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
很明顯，上述組合式第二磁力機(jī)構(gòu)也可以只包含一組第二磁力機(jī)構(gòu)，用一根旋轉(zhuǎn)軸輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
上述固定在旋轉(zhuǎn)軸上，在固定永久磁鐵Mg兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx，可以只在固定永久磁鐵Mg的一側(cè)設(shè)置，而固定在上述框架上，位置在上述旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx外側(cè)的圓盤形重疊式輔助永久磁鐵Mf，也可以只在同一側(cè)設(shè)置。即，在組合式第二磁力機(jī)構(gòu)上只設(shè)置同在固定永久磁鐵Mg一側(cè)的兩塊旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx和兩塊輔助永久磁鐵Mf。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的一種驅(qū)動裝置的特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；以及作往復(fù)運(yùn)動的采用重疊式永久磁鐵的第一磁力機(jī)構(gòu)；上述第一磁力機(jī)構(gòu)將作往復(fù)運(yùn)動的動力傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
上述常用的將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，可以是齒輪一齒條機(jī)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)，或凸輪機(jī)構(gòu)等等。
上述第一磁力機(jī)構(gòu)中的作相對往復(fù)運(yùn)動的永久磁鐵可以是兩塊，其中一塊是Mw1，另一塊是Mw2；也可以是三塊，其中一塊是Mw1，兩塊是Mw2。
上述第一磁力機(jī)構(gòu)中作相向往復(fù)運(yùn)動的重疊式六面體永久磁鐵在運(yùn)動方向上的長度，可根據(jù)所要求的直線運(yùn)動行程和驅(qū)動力大小來確定，既可以相同，也可以不相同。
在上述第一磁力機(jī)構(gòu)中，其中的永久磁鐵Mw2，也可以采用普通的永久磁鐵來代替。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的一種驅(qū)動裝置的特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。
在上述驅(qū)動裝置中，將第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)由彈性好的金屬桿制成，其支點固定在上述框架上，其一端由第一磁力機(jī)構(gòu)的作往復(fù)運(yùn)動的重疊式永久磁鐵驅(qū)動，其另一端驅(qū)動上述氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。
在上述驅(qū)動裝置中，將第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)，由固定在框架上的圓筒形永久磁鐵，和能在該圓筒形永久磁鐵的孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的臺階狀柱塞式永久磁鐵所組成。這兩種永久磁鐵可以是普通的永久磁鐵。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的一種驅(qū)動裝置的特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)；上述第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的一種驅(qū)動裝置的特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述組合式第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)；上述組合式第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的一種驅(qū)動裝置的特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；多個能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述多個組合第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)，上述組合第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給各工作機(jī)構(gòu)。


圖1是本實用新型的磁力機(jī)構(gòu)的實施例的示意圖，表示使用兩塊長條形六面體重疊式永久磁鐵傳遞直線往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；圖2是本實用新型的磁力機(jī)構(gòu)的另一個實施例的示意圖，表示使用三塊長條形六面體重疊式永久磁鐵傳遞直線往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；圖3是本實用新型的另一種磁力機(jī)構(gòu)的實施例的示意圖，表示使用圓盤形重疊式永久磁鐵將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的第二磁力機(jī)構(gòu)；圖4是本實用新型的又一種磁力機(jī)構(gòu)的實施例的示意圖，表示使用組合后的第二磁力機(jī)構(gòu)傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)；圖5是本實用新型的驅(qū)動裝置的一種實施例的示意圖，表示使用六面體重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)傳遞往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動裝置；圖6是本實用新型的驅(qū)動裝置的另一種實施例的示意圖，表示另一種使用六面體重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)傳遞往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動裝置；圖7是本實用新型的驅(qū)動裝置的另一種實施例的示意圖，表示使用重疊式永久磁鐵的第一和第二磁力機(jī)構(gòu)傳遞直線往復(fù)運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置；圖8是本實用新型的驅(qū)動裝置的又一個實施例的示意圖，表示使用重疊式永久磁鐵的第一磁力機(jī)構(gòu)和組合式第二磁力機(jī)構(gòu)傳遞直線往復(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置；圖9是本實用新型的驅(qū)動裝置的又一個實施例的示意圖，表示使用重疊永久磁鐵的多個第一磁力機(jī)構(gòu)和多個組合式第二磁力機(jī)構(gòu)傳遞直線往復(fù)運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的驅(qū)動裝置。
具體實施方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本實用新型的使用重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置的實施例。
請參閱圖1，圖1是本實用新型作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)的一個實施例的示意圖。圖1中的標(biāo)號K1表示安裝各種零件用的框架，標(biāo)號Mw1和Mw2分別表示能在上述框架K1的導(dǎo)軌上作往復(fù)運(yùn)動的重疊式永久磁鐵，標(biāo)號11和12是設(shè)置在永久磁鐵Mw1和Mw2兩端的端柱，用于接受和輸出直線往復(fù)運(yùn)動。由于重疊式永久磁鐵的磁力線分布是不對稱的，所以當(dāng)通過端柱11或12對永久磁鐵Mw1或Mw2施加推動力，使它移動一個很小的距離之后，由于磁力之間的排斥作用，就能借助于磁力，驅(qū)動永久磁鐵Mw1和磁鐵Mw2向著互相相反的方向以很高的速度移動較大的距離。這樣，利用這種機(jī)構(gòu)，只要通過常用的機(jī)械機(jī)構(gòu)(例如，凸輪機(jī)構(gòu)，氣動或液壓機(jī)構(gòu))推動一側(cè)的端柱11或12，另一端的端柱11或12就能推動工作機(jī)構(gòu)以較大的力，作較長距離的快速直線往復(fù)運(yùn)動。
為了減緩磁鐵快速運(yùn)動的沖擊作用，可以在框架K1中，在永久磁鐵Mw1和Mw2的兩端設(shè)置彈簧13、14。一方面，彈簧13、14可以減緩磁鐵運(yùn)動的沖擊作用，另一方面，還可以利用經(jīng)壓縮后的彈簧的反彈力，驅(qū)動永久磁鐵Mw1和Mw2作回程運(yùn)動。
圖1中的重疊式永久磁鐵Mw1和Mw2在運(yùn)動方向上的長度是相等的。但是，這兩塊永久磁鐵的長度也可以做成不相等的。例如，根據(jù)需要，可以把Mw2的長度做成Mw1的1/2或更短，同樣也能也能完成以上的工作過程。
圖2是本實用新型第一磁力機(jī)構(gòu)的另一個實施例的示意圖。圖2中，K1’是框架，重疊式永久磁鐵Mw1仍是一塊，而重疊式永久磁鐵Mw2’是兩塊，而且長度比永久磁鐵Mw1短，分別布置在永久磁鐵Mw1的兩側(cè)，作同步的往復(fù)運(yùn)動。其它的結(jié)構(gòu)和工作過程都與圖1中的實施例相同。這樣，就能更加充分地利用重疊式永久磁鐵的磁力作用。同樣，也可以在永久磁鐵Mw1和Mw2’的兩端設(shè)置彈簧(圖中未表示)。
圖3是本實用新型的第二磁力機(jī)構(gòu)的一個實施例的示意圖，可用于將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。如圖3所示，標(biāo)號K3表示一個安裝各種零件用的框架，標(biāo)號Mg表示固定在上述框架K3上的固定的圓盤形重疊式永久磁鐵，標(biāo)號31表示通過軸承32、32’安裝在框架K3上和永久磁鐵Mg的偏心孔內(nèi)的一根能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。在永久磁鐵Mg的一側(cè)，有一塊固定在旋轉(zhuǎn)軸31上的圓盤形重疊式旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx。由圖3可見，旋轉(zhuǎn)的永久磁鐵Mx的直徑小于固定的永久磁鐵Mg的直徑。
按照申請?zhí)枮镻CT/CN 02/00134的國際專利申請文件中有關(guān)圓盤形重疊式永久磁鐵工作原理的說明，這種永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布是不對稱的，因此，當(dāng)它與另一個圓盤形重疊式永久磁鐵相對，在相對的部分變化時，互相之間的作用力方向是不同的，在很大部分上的作用力向著同一個旋轉(zhuǎn)方向，而在很小一部分上的作用力向著與此旋轉(zhuǎn)的方向相反。因此，可以利用重疊式永久磁鐵的這種特點，利用圓盤形重疊式永久磁鐵相互之間的磁力作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，構(gòu)成本實用新型的第二磁力機(jī)構(gòu)。
根據(jù)以上所述的原理，按照圖3所示方式布置的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx能借助于兩塊重疊式永久磁鐵之間的磁力作用，在固定永久磁鐵Mg的一側(cè)，繞著旋轉(zhuǎn)軸31的軸線轉(zhuǎn)動，同時也繞著固定永久磁鐵Mg公轉(zhuǎn)，因為在絕大部分位置上，磁鐵Mx受到向同一方向旋轉(zhuǎn)的作用力。
圖3中，標(biāo)號33是一根活動桿，它能在作往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)(圖中未表示)的驅(qū)動下作定時的往復(fù)運(yùn)動。在活動桿33上固定著一塊可磁化的圓形鐵片34。這塊圓形鐵片34的作用是，當(dāng)旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg的相對位置到達(dá)互相作用的磁力為吸引力的位置，產(chǎn)生阻止轉(zhuǎn)動永久磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的磁力時，或者需要克服重力的作用使旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx向上運(yùn)動時，上述圓形鐵片正好運(yùn)動到上述固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相對的間隙中，由于旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg對圓形鐵片的磁化作用，不但消除了阻止旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的阻力，還能借助于磁化后的圓形鐵片34對旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx的吸引力，由圓形鐵片34帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動。這樣，就構(gòu)成了本實用新型的第二磁力機(jī)構(gòu)。通過旋轉(zhuǎn)軸31可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)。
圖4是本實用新型的一種將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)的示意圖。組合式第二磁力機(jī)構(gòu)是把若干個如圖3所示的傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的第二磁力機(jī)構(gòu)組合在一起而構(gòu)成的。如圖4所示，在框架K4上固定安裝著上、下兩個圓盤形重疊式固定永久磁鐵Mg，在框架K4上和永久磁鐵Mg的偏心孔內(nèi)，分別通過軸承42和42’安裝了兩根旋轉(zhuǎn)軸41。在每個固定永久磁鐵Mg的兩側(cè)，分別安裝了一個固定在旋轉(zhuǎn)軸41上的圓盤形重疊式旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx。由圖4可見，旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx共有四個，其直徑小于固定永久磁鐵Mg的直徑。這樣，一共組成了兩組第二磁力機(jī)構(gòu)。
此外，分別在四個旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的外側(cè)，在框架4上固定著四個重疊式圓盤形輔助永久磁鐵Mf，這四個輔助永久磁鐵Mf的尺寸與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相同，其作用是增大推動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的力量。
一個活動框架K4’能在作往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)(圖中未表示)的驅(qū)動下，在框架K4內(nèi)作定時的往復(fù)運(yùn)動。在活動框架K4’的適當(dāng)部位固定著四塊能被磁化的圓形鐵片44，使得這四塊圓形鐵片44能在適當(dāng)時間分別介入兩組第二磁力機(jī)構(gòu)的固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx之間，和旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助永久磁鐵Mf之間的空檔內(nèi)，以便借助于圓形鐵片44在磁化后對旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx的吸引力，帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動。這樣就構(gòu)成了組合式第二磁力機(jī)構(gòu)。通過兩根旋轉(zhuǎn)軸41可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)。
圖4中，旋轉(zhuǎn)軸41與固定永久磁鐵Mg的相對位置是偏心的，當(dāng)固定永久磁鐵Mg的直徑足夠大時，可以把旋轉(zhuǎn)軸41安裝成與永久磁鐵Mg同軸線。
上述組合第二磁力機(jī)構(gòu)共有兩根旋轉(zhuǎn)軸41，可向兩個工作機(jī)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。顯然，當(dāng)只有一個需要作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)時，可以省略一根旋轉(zhuǎn)軸，以及與其配合工作的相應(yīng)的固定永久磁鐵Mg，旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx等等?；蛘撸?dāng)所需要的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力小時，也可以省略兩個固定永久磁鐵Mg同一側(cè)(左側(cè)或右側(cè))的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx。
上述實施例中的活動框架K4’上的圓形鐵片44，也可以是兩塊，即，只在旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助磁鐵Mf之間設(shè)置圓形鐵片44，而省略旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg之間的圓形鐵片44，同樣能帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
參閱圖5，圖5是本實用新型使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置第一實施例的示意圖。圖5中，標(biāo)號51是固定在框架K5上的直流電動機(jī)，它由控制電路控制，可連續(xù)地定時向正、反兩方向轉(zhuǎn)動。安裝在電動機(jī)51的輸出軸上的齒輪52與能在框架K5的導(dǎo)軌(圖中未表示)上滑動的齒條53嚙合，組成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的機(jī)械式傳動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動齒條53作往復(fù)運(yùn)動。標(biāo)號Mw1是能在框架K5的導(dǎo)軌G1上滑動的長條形重疊式永久磁鐵，標(biāo)號Mw2是安裝在永久磁鐵Mw1兩側(cè)的，能在框架K5的另兩根導(dǎo)軌G2上滑動的兩塊重疊式(或普通)永久磁鐵，這三塊永久磁鐵安裝成隔開預(yù)定的距離互相相對，能在兩者的磁力作用下作相對運(yùn)動。在齒條53的兩端各安裝一個能在銷軸上旋轉(zhuǎn)的齒輪54，這兩個齒輪54的右側(cè)能與固定在永久磁鐵Mw1上的齒條56嚙合，而左側(cè)能與固定在框架K5上的齒條55嚙合。齒條55和56的位置和長度設(shè)計成當(dāng)永久磁鐵Mw1在上、下死點時，電動機(jī)51能通過齒條53和其上的齒輪54驅(qū)動永久磁鐵Mw1向相反的方向運(yùn)動一段很短的距離。當(dāng)電動機(jī)51啟動后，齒輪52旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動與其嚙合的齒條53作上、下往復(fù)運(yùn)動。于是，安裝在齒條53上能夠轉(zhuǎn)動的齒輪54便在不同的時間里分別與固定在框架K5上的齒條55，和固定在重疊式永久磁鐵Mw1上的齒條56嚙合(圖5中，齒輪54與下方的齒條55和56嚙合)，并驅(qū)動齒條56，從而也驅(qū)動重疊式永久磁鐵Mw1運(yùn)動。由于Mw1是重疊式永久磁鐵，它的磁力線在兩個不同的方向是不對稱的，在它移動一段很短的距離之后，就能借助于不對稱磁力的作用，驅(qū)動重疊式永久磁鐵Mw1和普通永久磁鐵Mw2以較大的速度和力量向著互相相反的方向運(yùn)動。上述永久磁鐵Mw1、Mw2和相應(yīng)的導(dǎo)軌組成第一磁力機(jī)構(gòu)。由于電動機(jī)51是定時向正、反兩個方向轉(zhuǎn)動的，所以當(dāng)齒條53向相反的方向移動時，安裝在齒條53另一端上的齒輪54就又驅(qū)動安裝在永久磁鐵Mw1另一端上的齒條56向相反的方向移動。如此重復(fù)以上的過程。這樣，永久磁鐵Mw2就能通過安裝在它上面的端柱57，在兩個方向以很快的速度把較大的推動力和較長的移動距離傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
圖6表示本實用新型的驅(qū)動裝置的第二實施例。驅(qū)動裝置的第二實施例是在上述第一實施例的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，它具有第一實施例中的全部機(jī)構(gòu)，圖6中凡是與圖5中相同的構(gòu)件，都采用同樣的標(biāo)號。在第二實施例中，齒條65不是固定在框架K6上，而是固定在另一個能上下運(yùn)動的移動框架K6’上。因此，對第一實施例中的同樣的部件和機(jī)構(gòu)所作的運(yùn)動，不再重復(fù)描述。
第二實施例的改進(jìn)之處在于增加了中間傳動機(jī)構(gòu)。中間傳動機(jī)構(gòu)由彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)所組成。并且，往復(fù)運(yùn)動是由氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)傳遞給工作機(jī)構(gòu)的。
下面，詳細(xì)描述彈性杠桿機(jī)構(gòu)。如圖6所示，標(biāo)號62、62’是兩根彈性杠桿，它們的支點S1、S1’用銷軸安裝在框架K6上。標(biāo)號K6’表示一個移動框架，它能沿著上、下方向在軌道(圖中未表示)上移動。在移動框架K6’的右側(cè)固定著兩根齒條65。在杠桿62、62’的右端有用彈性材料制成的接觸塊W1、W1，其位置在永久磁鐵Mw1和Mw2的上方和下方，當(dāng)其中有一塊(或兩塊)永久磁鐵運(yùn)動到與接觸塊W1或W1’接觸時，就能推動杠桿62、62’轉(zhuǎn)動。在杠桿62、62’的左端也有用彈性材料制成的接觸塊W1’、W1’，其位置在移動框架K6’的上方和下方，這兩個接觸塊W1’和W1’在彈性杠桿62、62’轉(zhuǎn)動時，能對移動框架K5’施加向上和向下的推動力，推動它向上、下移動。由于兩根彈性杠桿62、62’具有很好的彈性，因而能緩沖作往復(fù)運(yùn)動的永久磁鐵Mw1和Mw2的沖擊力，并且，由于兩端的接觸塊W1，W1’離開支點S1和S1’的距離不同，因而增大了對移動框架K6’的推動力。
下面，詳細(xì)描述氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。圖6中，標(biāo)號M3是固定在框架K6上的圓筒形永久磁鐵，M4則是固定在移動框架K6’上的對稱的臺階狀圓柱形永久磁鐵，這兩者組成了氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。在圖6所示的位置上，當(dāng)彈性杠桿62由于上述第一磁力機(jī)構(gòu)中磁鐵Mw1或Mw2的推動，使得它的接觸塊W1’推動移動框架K6’，也就是推動臺階狀圓柱形永久磁鐵M4向下移動時，破壞了這兩塊永久磁鐵M3、M4之間的吸引力和排斥力的平衡，在這兩塊永久磁鐵之間產(chǎn)生了排斥力。于是，移動框架K6’除了受到彈性杠桿62的接觸塊W1’的推動力之外，還受到了兩個永久磁鐵M3、M4之間所產(chǎn)生的排斥力，因而增大了使移動框架K6’向下運(yùn)動的力量，使得推動工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動的動力顯著增大了。反之，在彈性杠桿62’上的接觸塊W1’推動移動框架K6’，即推動對稱的臺階狀圓柱形永久磁鐵M4向上移動時，也會產(chǎn)生同樣的效果。連接在移動框架K6’和臺階狀圓柱形永久磁鐵M4上的端柱64、64’能在兩個方向把較大的推動力傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
下面，參照圖7描述本實用新型驅(qū)動裝置的第三實施例。實際上，第三實施例是由圖5中的本實用新型的驅(qū)動裝置第一實施例與圖3中的本實用新型第二磁力機(jī)構(gòu)組合而成的。
如圖7所示，在圖7的下方是本實用新型驅(qū)動裝置的第一實施例的全部機(jī)構(gòu)，為簡便起見，用標(biāo)號C1來表示，這一部分機(jī)構(gòu)與圖5完全相同。在圖7的上方則是與圖3中的第二磁力機(jī)構(gòu)完全相同的機(jī)構(gòu)，為簡便起見，用標(biāo)號C2來表示。驅(qū)動裝置C1中的端柱57作上、下運(yùn)動時，推動第二磁力機(jī)構(gòu)C2中的活動框架33和圓形鐵片34作定時的上下往復(fù)運(yùn)動，從而使得旋轉(zhuǎn)軸31能向工作機(jī)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
當(dāng)然，在圖7中，可以把C1和C2中的兩個框架K3和K5合并，重新設(shè)計成一個框架。
下面，參照圖8描述本實用新型驅(qū)動裝置的第四實施例。實際上，第四實施例是由圖6中的本實用新型驅(qū)動裝置的第二實施例，與圖4中的本實用新型的組合第二磁力機(jī)構(gòu)組合而成的。
如圖8所示，在圖8的下方是本實用新型驅(qū)動裝置的第二實施例的全部機(jī)構(gòu)，為簡便起見，用標(biāo)號C3來表示，這一部分機(jī)構(gòu)與圖6完全相同。在圖8的上方則是與圖4中的組合第二磁力機(jī)構(gòu)完全相同的機(jī)構(gòu)，為簡便起見，用標(biāo)號C4來表示。驅(qū)動裝置C3中的桿部64作上、下運(yùn)動時，推動組合第二磁力機(jī)構(gòu)C4中的活動框架K4’和圓形鐵片44作定時的上下往復(fù)運(yùn)動，從而使得兩根旋轉(zhuǎn)軸41能向工作機(jī)構(gòu)輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
當(dāng)然，在圖8中，可以把C3和C4中的兩個框架K4和K6合并，重新設(shè)計成一個框架。
下面，參照圖9描述本實用新型驅(qū)動裝置的第五實施例。如圖9所示，第五實施例是由六個部分一個C3，一個C3’，兩個C4和兩個C4’組合而成的。其中的C3是圖6中的本實用新型往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動裝置的第二實施例。C3’也是一個往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動裝置，它基本上與圖6中的驅(qū)動裝置的第二實施例相同，只是減掉了氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)中的圓筒形永久磁鐵M3和臺階狀圓柱形永久磁鐵M4，而且是與C1共同使用一臺電動機(jī)和一套作往復(fù)運(yùn)動的永久磁鐵來驅(qū)動的。C4是圖4中的本實用新型的組合第二磁力機(jī)構(gòu)。C4’也是一種組合第二磁力機(jī)構(gòu)，與C4之間的區(qū)別是，C4’只有一組第二磁力機(jī)構(gòu)和一根輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)軸。在圖9中，所有各種磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置的框架都合并成了一個框架。
由于在C4’中只有一根旋轉(zhuǎn)軸，驅(qū)動它的活動框架作往復(fù)運(yùn)動的部分C3’所消耗的力量要比C3小，所以可以在其中省略氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。
從本實用新型的驅(qū)動裝置的第五實施例可以了解，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本實用新型中的各種基本形式的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，以及彈簧杠桿機(jī)構(gòu)，氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)等等，根據(jù)需要，用各種方式和數(shù)量任意組合在一起，構(gòu)成各種各樣的驅(qū)動裝置，以驅(qū)動許多作直線往復(fù)運(yùn)動和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的工作機(jī)構(gòu)。
本實用新型的各種使用重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置，與現(xiàn)有的采用電磁鐵的或普通永久磁鐵的驅(qū)動裝置相比，具有機(jī)械設(shè)備不會因過熱而發(fā)生故障，所消耗的能量少，能傳遞的動力大，被驅(qū)動的運(yùn)動部件的運(yùn)動速度快，能充分發(fā)揮永久磁鐵的磁性性能，并且能根據(jù)需要很方便地任意組合各種傳動裝置等許多優(yōu)點，可應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種使用重疊式永久磁鐵的第一磁力機(jī)構(gòu)，它具有一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括兩塊長條形六面體重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2，這兩塊重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2安裝在預(yù)定的相對位置上，能借助于互相排斥的磁力作用，分別在上述框架的導(dǎo)軌上作相向的往復(fù)運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的第一磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述作相向往復(fù)運(yùn)動的重疊式永久磁鐵Mw1、Mw2中的一種磁鐵Mw2是兩塊，分別布置在一塊永久磁鐵Mw1的兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的第一磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述作相向運(yùn)動的重疊式永久磁鐵Mw1是長條形六角柱體或八角柱體，相應(yīng)地，永久磁鐵Mw2是六塊或八塊布置在與六角或八角柱體外周的六個或八個柱體面相對的長條形六面體永久磁鐵。
4.如權(quán)利要求1或2所述的第一磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述第一磁力機(jī)構(gòu)中作相向往復(fù)運(yùn)動的重疊式六面體永久磁鐵在運(yùn)動方向上的長度，可根據(jù)所要求的直線運(yùn)動行程和驅(qū)動力大小來確定，既可以相同，也可以不相同。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的第一磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，在上述第一磁力機(jī)構(gòu)中，其中的永久磁鐵Mw2，也可以采用普通的永久磁鐵。
6.如權(quán)利要求1或2所述的第一磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，它還包括設(shè)置在永久磁鐵Mw1、Mw2兩端，用于減緩沖擊作用的彈簧。
7.一種采用重疊式永久磁鐵的第二磁力機(jī)構(gòu)，它包括一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括固定在上述框架上的圓盤形重疊式永久磁鐵Mg；通過軸承安裝在上述框架上和固定永久磁鐵Mg的孔內(nèi)，能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；和固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上，能借助于與固定永久磁鐵Mg之間相互排斥的磁力作用，圍繞著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的圓盤形重疊式永久磁鐵Mx；以及能借助于外力在上述帶導(dǎo)軌的框架上作定時往復(fù)運(yùn)動的活動框架，和固定在上述活動框架上的圓形鐵片；當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg的相對位置到達(dá)互相作用的磁力為吸引力的位置，產(chǎn)生阻止旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的磁力時，上述圓形鐵片正好運(yùn)動到上述固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相對的間隙中，由于固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx對圓形鐵片的磁化作用，不但消除了固定永久磁鐵Mg阻止旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的阻力，還能借助于圓形鐵片對旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx的吸引力，帶動永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動；上述旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述安裝旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的旋轉(zhuǎn)軸，可以與圓盤形固定永久磁鐵Mg同軸線，也可以偏離固定永久磁鐵Mg的軸線。
9.如權(quán)利要求7或8所述的第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx的直徑小于固定永久磁鐵Mg。
10.如權(quán)利要求7或8所述的第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述固定在旋轉(zhuǎn)軸上的永久磁鐵Mx，既可以在固定永久磁鐵Mg的兩側(cè)旋轉(zhuǎn)，也可以繞著固定永久磁鐵Mg的外圓周或內(nèi)圓周旋轉(zhuǎn)。
11.一種使用重疊式永久磁鐵的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，它包括一個安裝各種零件用的帶有導(dǎo)軌的框架，其特征在于，它還包括固定在上述框架上的兩個圓盤形重疊式永久磁鐵Mg；兩根通過軸承安裝在上述框架上和固定永久磁鐵Mg的孔內(nèi)，能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸；分別固定在上述兩根旋轉(zhuǎn)軸上，在上述兩個固定磁鐵Mg的兩側(cè)，能借助于與固定磁鐵Mg之間相互排斥的磁力作用，圍繞著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的四塊圓盤形重疊式永久磁鐵Mx；固定在上述框架上，位置在上述旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx外側(cè)的四塊圓盤形重疊式輔助永久磁鐵Mf；以上這三種重疊式永久磁鐵(Mg、Mx、Mf)共組成兩組組合式第二磁力機(jī)構(gòu)；以及能在上述帶導(dǎo)軌的框架上作定時往復(fù)運(yùn)動的活動框架，和固定在上述活動框架上的四塊圓形鐵片；當(dāng)上述一組組合式第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg和輔助磁鐵Mf的相對位置到達(dá)互相作用的磁力為吸引力的位置，產(chǎn)生阻止轉(zhuǎn)動永久磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的磁力時，上述四塊圓形鐵片正好分別運(yùn)動到上述這一組固定永久磁鐵Mg與旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx相對的間隙中，以及旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助永久磁鐵Mf相對的間隙中，由于固定永久磁鐵Mg，旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx和輔助永久磁鐵Mf對圓形鐵片的磁化作用，不但消除了阻止旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx轉(zhuǎn)動的阻力，還能借助于磁化后的圓形鐵片與旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx之間的吸引力，由圓形鐵片帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動；上述旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求11所述的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx和輔助永久磁鐵Mf的直徑小于固定永久磁鐵Mg。
13.如權(quán)利要求11或12所述的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)軸在固定永久磁鐵Mg上的位置，可以與永久磁鐵Mg同軸線，也可以與其偏偏離。
14.如權(quán)利要求11或12所述的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述活動框架上的圓形鐵片，也可以是兩塊，即，只在旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與輔助磁鐵Mf之間設(shè)置圓形鐵片，而省略旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx與固定永久磁鐵Mg之間的圓形鐵片，同樣能帶動旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
15.如權(quán)利要求11或12所述的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述固定在旋轉(zhuǎn)軸上的旋轉(zhuǎn)永久磁鐵Mx，只在固定永久磁鐵Mg的一側(cè)設(shè)置，而固定在上述框架上，位置在上述旋轉(zhuǎn)磁鐵Mx外側(cè)的圓盤形重疊式輔助永久磁鐵Mf，也只在同一側(cè)設(shè)置。
16.一種使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置，其特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；以及作往復(fù)運(yùn)動的采用重疊式永久磁鐵的第一磁力機(jī)構(gòu)；上述第一磁力機(jī)構(gòu)將作往復(fù)運(yùn)動的動力傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述常用的將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，是齒輪—齒條機(jī)構(gòu)，或者曲柄連桿機(jī)構(gòu)，或者凸輪機(jī)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述第一磁力機(jī)構(gòu)中的作相對往復(fù)運(yùn)動的永久磁鐵是兩塊，其中一塊是Mw1，另一塊是Mw2。
19.如權(quán)利要求16所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述第一磁力機(jī)構(gòu)中的作相對往復(fù)運(yùn)動的永久磁鐵是三塊，其中一塊是Mw1，兩塊是Mw2。
20.如權(quán)利要求16-19中任何一項權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述第一磁力機(jī)構(gòu)中作相向往復(fù)運(yùn)動的重疊式六面體永久磁鐵在運(yùn)動方向上的長度，可根據(jù)所要求的直線運(yùn)動行程和驅(qū)動力大小來確定，既可以相同，也可以不相同。
21.如權(quán)利要求16-19中任何一項權(quán)利要求所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，在上述第一磁力機(jī)構(gòu)中，其中的永久磁鐵Mw2，可以采用普通的永久磁鐵。
22.一種使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置，其特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。
23.如權(quán)利要求22所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述驅(qū)動裝置中，將第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)由彈性好的金屬桿制成，其支點固定在上述框架上，其一端由第一磁力機(jī)構(gòu)的作往復(fù)運(yùn)動的重疊式永久磁鐵驅(qū)動，其另一端驅(qū)動上述氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求22所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述驅(qū)動裝置中，將第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)的氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)，由固定在框架上的圓筒形永久磁鐵，和能在該圓筒形永久磁鐵的孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的對稱的臺階狀柱塞式永久磁鐵所組成。
25.如權(quán)利要求22所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，上述氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)中的圓筒形永久磁鐵和對稱的臺階狀柱塞式永久磁鐵是普通的永久磁鐵。
26.一種使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置，其特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)；上述第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
27.一種使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置，其特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合式第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述組合式第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)；上述組合式第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給工作機(jī)構(gòu)。
28.一種使用重疊式永久磁鐵的驅(qū)動裝置，其特征在于，它包括一個安裝各種部件用的框架；受控作連續(xù)的正、反方向轉(zhuǎn)動的直流電動機(jī)；常用的將上述直流電動機(jī)正、反方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)；能作往復(fù)運(yùn)動的第一磁力機(jī)構(gòu)；多個能將往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的組合第二磁力機(jī)構(gòu)；以及將上述第一磁力機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動傳遞給上述多個組合第二磁力機(jī)構(gòu)的彈性杠桿機(jī)構(gòu)和氣缸柱塞式磁力機(jī)構(gòu)，上述組合第二磁力機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞給各工作機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及使用重疊式永久磁鐵的磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置。由于所使用的重疊式永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布是不對稱的，從而能夠利用這種重疊式永久磁鐵的磁力性能，增大磁力機(jī)構(gòu)和驅(qū)動裝置中作相對運(yùn)動的永久磁鐵的運(yùn)動距離和推動力。用這種重疊式永久磁鐵所構(gòu)成的磁力機(jī)構(gòu)和傳動裝置，既可以用來傳遞直線往復(fù)運(yùn)動，也可以用來傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。本實用新型的磁力機(jī)構(gòu)和傳動裝置的優(yōu)點在于，機(jī)械設(shè)備不會因過熱而發(fā)生故障，所消耗的能量少，能傳遞的動力大，能充分發(fā)揮永久磁鐵的磁性性能，并可根據(jù)需要任意組合各種傳動裝置，應(yīng)用于各種技術(shù)領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備。
文檔編號H02N11/00GK2552246SQ0220532
公開日2003年5月21日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者具京五 申請人:具京五