專利名稱：旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械動(dòng)力裝置，特別涉及一種利用磁極變換來(lái)控制物體方往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法。
背景技術(shù)：
目前控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)、并使其獲得動(dòng)能的方法，一般有以下幾種方式1.以機(jī)械方式控制物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如用絲杠機(jī)構(gòu)、擺桿機(jī)構(gòu)以及齒輪、齒條機(jī)構(gòu)等等，這幾種控制方式都需要一種較大的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)上述機(jī)構(gòu)。2.以液壓、氣壓方式控制物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如液壓缸、氣壓缸等等，這幾種方式除需要比較復(fù)雜的輔助系統(tǒng)外，同樣需要較大的動(dòng)力支持。3.以電控方式控制物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如電磁方式，這種方式需要提供非常強(qiáng)的電力來(lái)控制被控物體的運(yùn)動(dòng)。4.以熱能控制物體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如發(fā)動(dòng)機(jī)等等，這種方式效率不高，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耗能少的控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法。
本發(fā)明是采用如下方法，這種旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法，首先在沿預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)的被控物體上設(shè)置有永磁鐵，該被控物體連接負(fù)載；然后在物體的一側(cè)固定設(shè)置一個(gè)在對(duì)合的磁軛中孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)并變換永磁磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵的N極或S極交替面對(duì)被控物體；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體推離或吸引靠近旋轉(zhuǎn)磁鐵；旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁鐵不斷驅(qū)動(dòng)被控物體作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使物體獲得動(dòng)能。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵的極性與被控物體表面上永磁鐵的極性相同時(shí)，被控物體在磁鐵排斥力的作用下遠(yuǎn)離磁軛；當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵的極性與被控物體表面上永磁鐵的極性相反時(shí)，被控物體在磁鐵吸引力的作用下而接近磁軛，這樣就實(shí)現(xiàn)了控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的目的。
作為實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其包括磁軛，旋轉(zhuǎn)磁鐵在該磁軛中孔內(nèi)繞驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，被控物體在與磁軛對(duì)應(yīng)的表面上固定有永磁鐵，使該旋轉(zhuǎn)磁鐵的N極或S極交替面對(duì)位于磁軛周邊并可沿某一方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的被控物體，所述被控物體在面對(duì)磁軛的表面上固定有永磁鐵，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的磁力驅(qū)動(dòng)被控物體產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明能夠盡可能的利用磁性材料的特點(diǎn)，節(jié)約能源，可以實(shí)現(xiàn)輸入較小的能量獲得較大的輸出能量。本發(fā)明所述的方法及其裝置，不但可以應(yīng)用在動(dòng)力機(jī)械上，還可以應(yīng)用在交通工具的制動(dòng)裝置上以及電力控制元件上。
圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)永磁鐵式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
由

圖1和圖2中可看出，一種旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法，首先在沿預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)的被控物體3上設(shè)置有永磁鐵31，該被控物體連接負(fù)載；然后在物體3的一側(cè)固定設(shè)置一個(gè)在對(duì)合的磁軛1中孔11內(nèi)旋轉(zhuǎn)并變換永磁磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵2；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵2旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵2的N極或S極交替面對(duì)被控物體3；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體3推離或吸引靠近旋轉(zhuǎn)磁鐵2；旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁鐵2不斷驅(qū)動(dòng)被控物體3作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使被控物體3獲得動(dòng)能。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵2的極性與被控物體3表面上永磁鐵31的極性相同時(shí)，被控物體3在磁鐵排斥力的作用下遠(yuǎn)離磁軛1；當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁鐵2的極性與被控物體3表面上永磁鐵31的極性相反時(shí)，被控物體3在磁鐵吸引力的作用下而接近磁軛1，這樣就實(shí)現(xiàn)了控制物體3往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的目的。可以根據(jù)需要而設(shè)置被控物體數(shù)量，將被控物體3圍繞設(shè)置在磁軛1的周圍，組成多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。為了可以減少驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入力矩，可以將被控物體3表面上固定的永磁鐵31表面極性設(shè)計(jì)為相同極性。此時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)被控物體3是處于排斥旋轉(zhuǎn)磁鐵2的狀態(tài)時(shí)，另外一個(gè)被控物體3是處于吸引旋轉(zhuǎn)磁鐵2的狀態(tài)，能夠達(dá)到力的平衡，減少輸入扭矩。被控物體3上設(shè)置的永磁鐵31可以是固定磁極的永磁鐵，也可以是設(shè)置在磁軛32內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)變換磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵311，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)磁鐵311與旋轉(zhuǎn)磁鐵2的磁極相同或相異，使被控物體3產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
由圖1和圖2中可看出，作為實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，其包括磁軛1，旋轉(zhuǎn)磁鐵2在該磁軛中孔11內(nèi)繞驅(qū)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，被控物體3在與磁軛1對(duì)應(yīng)的表面上固定有永磁鐵31，使該旋轉(zhuǎn)磁鐵的N極或S極交替面對(duì)位于磁軛1周邊并可沿某一方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的被控物體3，所述被控物體3在面對(duì)磁軛1的表面上固定有永磁鐵31，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸21帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵2旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的磁力驅(qū)動(dòng)被控物體3產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
由圖1中可看出，可以根據(jù)需要而設(shè)置被控物體數(shù)量，將被控物體3圍繞設(shè)置在磁軛1的周圍，組成多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。為了可以減少驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入力矩，可以將被控物體3表面上固定的永磁鐵31表面極性設(shè)計(jì)為相同極性。此時(shí)，當(dāng)其中一個(gè)被控物體3是處于排斥旋轉(zhuǎn)磁鐵2的狀態(tài)時(shí)，另外一個(gè)被控物體3是處于吸引旋轉(zhuǎn)磁鐵2的狀態(tài)，能夠達(dá)到力的平衡，減少輸入扭矩。由圖1中可看出，所述磁軛1由若干片矽鋼片疊加而成。
由圖1中可看出，所述被控物體3上設(shè)置的永磁鐵31可以設(shè)置為固定磁極的永磁鐵。
由圖2中可看出，所述被控物體3上設(shè)置的永磁鐵31可以是設(shè)置在磁軛32內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)變換磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵311，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)磁鐵311與旋轉(zhuǎn)磁鐵2的磁極相同或相異，使被控物體3產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并可有效地消除磁阻尼。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法，其特征在于首先在沿預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)的被控物體(3)上設(shè)置有永磁鐵(31)，該被控物體連接負(fù)載；然后在物體(3)的一側(cè)固定設(shè)置一個(gè)在對(duì)合的磁軛(1)中孔(11)內(nèi)旋轉(zhuǎn)并變換永磁磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸(21)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)的N極或S極交替面對(duì)被控物體(3)；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體(3)推離或吸引靠近旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)；旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)不斷驅(qū)動(dòng)被控物體(3)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于圍繞磁軛(1)的周圍設(shè)置至少兩個(gè)被控物體(3)，組成多個(gè)驅(qū)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)在不同旋轉(zhuǎn)角度下，分別控制不同被控物體(3)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)表面上固定的永磁鐵(31)，其表面極性是相同極性；用以平衡旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)所受的力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)上設(shè)置的永磁鐵(31)是固定磁極的永磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述被控物體(3)上設(shè)置的永磁鐵(31)是設(shè)置在磁軛(32)內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)變換磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵(311)，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)磁鐵(311)與旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)的磁極相同或相異，使被控物體(3)產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
6.一種旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于包括磁軛(1)，旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)在該磁軛中孔(11)內(nèi)繞驅(qū)動(dòng)軸(21)旋轉(zhuǎn)，使該旋轉(zhuǎn)磁鐵的N極或S極交替面對(duì)位于磁軛(1)周邊并可沿某一方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的被控物體(3)，所述被控物體(3)在面對(duì)磁軛(1)的表面上固定有永磁鐵(31)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸(21)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)的磁力驅(qū)動(dòng)被控物體(3)產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于圍繞磁軛(1)的周圍設(shè)置至少兩個(gè)被控物體(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)表面上固定的永磁鐵(31)，其表面極性是相同極性。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)上設(shè)置的永磁鐵(31)是固定磁極的永磁鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于所述被控物體(3)上設(shè)置的永磁鐵(31)是設(shè)置在磁軛(32)內(nèi)、可旋轉(zhuǎn)變換磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵(311)，通過(guò)控制旋轉(zhuǎn)磁鐵(311)與旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)的磁極相同或相異，使被控物體(3)產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的裝置，其特征在于所述磁軛(1)選用由若干片不會(huì)產(chǎn)生剩磁的矽鋼片疊加而成。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)磁極控制物體往復(fù)運(yùn)動(dòng)并獲取動(dòng)能的方法及其裝置，在沿預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)的被控物體(3)上設(shè)置有永磁鐵(31)，該被控物體連接負(fù)載；在物體(3)的一側(cè)固定設(shè)置一個(gè)在對(duì)合的磁軛(1)中孔(11)內(nèi)旋轉(zhuǎn)并變換永磁磁極的旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸(21)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)的N極或S極交替面對(duì)被控物體(3)；利用磁性物體同性相斥、異性相吸的原理，將被控物體(3)推離或吸引靠近旋轉(zhuǎn)磁鐵(2)；使被控物體(3)產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明利用磁性材料的特點(diǎn)，節(jié)約能源，可以實(shí)現(xiàn)輸入較小的能量獲得較大的輸出能量。
文檔編號(hào)H02K33/00GK1447515SQ03113588
公開日2003年10月8日 申請(qǐng)日期2003年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月13日
發(fā)明者焦條英 申請(qǐng)人:焦條英