专利名称：一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，该装置包括一个筒形永磁 体，其外柱面磁极上设置瓦形屏蔽体，屏蔽体上设置同步驱动机构，沿驱动中心线往复 运动的动磁体联动架。
背景技术：
中国专利01139884.1公开了一种往复屏蔽式磁力驱动装置，有底座，其上固定 有安装立柱，所述安装立柱顶部设有两条平行的滑道，该滑道上安装有可沿滑道往复移 动的磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩外侧设置有滑翼，该滑翼与所述的滑道滑动安装；所述磁 屏蔽罩内设置有一个固定的永磁体，该永磁体通过固定杆与所述的安装立桩固定，所述 的底座上通过轴承支架安装有曲柄连杆机构，该曲柄连杆机构的前端装有飞轮，所述曲 柄连杆机构上铰接一个可上下运动的立轴，该立轴安装在一个与所述底座相固定的立轴 套上，该立轴顶部固定有一个联动框架，该联动框架底部设置有下磁体，该联动框架顶 部设置有上磁体，所述联动框架的上部与磁屏蔽罩环套安装，在所述磁屏蔽罩运动的前 方设置有一个偏心轮及其驱动电机，所述磁屏蔽罩通过拉杆与偏心轮传动连接；所述底 座上设置有一个驱动电机控制电路。但是该专利的机构复杂，消耗的能量较多。因此， 需要提供一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，本发明包括一个 筒形永磁体，其外柱面磁极上设置瓦形屏蔽体，屏蔽体上设置同步驱动机构，沿驱动中 心线往复运动的动磁体联动架。利用屏蔽体将同极性永磁体聚合，利用永磁体同性相斥 的原理推动动磁体联动架连续往复运动。本发明的目的是由下述技术方案实现的一种筒形永磁体往复式磁力驱动装 置，有一个底座板，所述底座板的中部设置一个竖直固定轴，该竖直固定轴上设置一筒 形永磁体，所述筒形永磁体包括一个外柱面磁极、一个内柱面磁极，所述外柱面磁极上 设置一个转动瓦形屏蔽体组件，所述内柱面磁极上设置一个导磁芯筒；所述转动瓦形屏 蔽体组件包括瓦形屏蔽体、上转动托架、下转动托架；所述瓦形屏蔽体与导磁芯筒导磁 连接；所述底座板上设置一个动磁体联动架，该动磁体联动架通过滑轨机构与所述底 座板安装，所述动磁体联动架通过曲柄连杆机构与一个动力输出轴连接，所述动磁体联 动架通过滑轨机构沿一条驱动中心线往复运动，所述竖直固定轴设置在所述驱动中心线 上，所述竖直固定轴的轴心线与所述驱动中心线垂直；所述动磁体联动架两端各设置一 个瓦形动磁体，一个瓦形动磁体设置在所述筒形永磁体一侧，另一个瓦形动磁体设置在 所述筒形永磁体另一侧；所述瓦形动磁体包括外弧面磁极和内弧面磁极，所述瓦形动磁 体的内弧面磁极与所述筒形永磁体的外柱面磁极相同设置；所述动力输出轴上设置飞轮 机构和动力输出轮。
本发明与已有技术相比具有如下优点1、本发明利用屏蔽体将同极性的永磁体聚合，聚合时无需输入能量。2、本发明利用永磁体同性相斥的原理推动动磁体联动架连续往复运动。3、本发明利用屏蔽体作为聚合与相斥的转换元件，屏蔽体的转动输入能量较
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意2是本发明的俯视结构示意3是本发明的纵剖结构示意图(图2的A-A剖视)图4是本发明的侧视结构示意图(图2的B向视图)图5是本发明实施例一的动磁体联动架结构示意6是本发明实施例一的动磁体联动架传动结构示意7是本发明的筒形永磁体及屏蔽体立体结构示意8是本发明的筒形永磁体及屏蔽体纵剖结构示意9是本发明的导磁连接结构示意图(图8的C部放大图)图10是本发明的瓦形屏蔽体结构示意11是本发明实施例二动磁体联动架结构示意12是本发明实施例二滑轨机构结构示意13是本发明实施例三动磁体联动架结构示意14是本发明实施例三滑轨机构结构示意图
具体实施例方式实施例一参见图1、图3，一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，有一个底座板1，所述 底座板的中部设置一个竖直固定轴2，该竖直固定轴上设置一筒形永磁体3，所述筒形永 磁体包括一个外柱面磁极、一个内柱面磁极，所述外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽 体组件4，有一个动力输入轮与所述瓦形屏蔽体组件固定安装；所述内柱面磁极上设置 一个导磁芯筒；所述转动瓦形屏蔽体组件包括瓦形屏蔽体、上转动托架、下转动托架； 所述瓦形屏蔽体与导磁芯筒导磁连接；所述底座板上设置一个动磁体联动架5，该动磁 体联动架通过滑轨机构7与所述底座板安装，所述动磁体联动架通过曲柄连杆机构6与一 个动力输出轴8连接，所述动磁体联动架通过滑轨机构沿一条驱动中心线往复运动，所 述竖直固定轴设置在所述驱动中心线上，所述竖直固定轴的轴心线与所述驱动中心线垂 直；所述动磁体联动架两端各设置一个瓦形动磁体，一个瓦形动磁体设置在所述筒形永 磁体一侧，另一个瓦形动磁体设置在所述筒形永磁体另一侧；所述瓦形动磁体包括外弧 面磁极和内弧面磁极，所述瓦形动磁体的内弧面磁极与所述筒形永磁体的外柱面磁极相 同设置；所述动力输出轴上设置飞轮机构和动力输出轮。参见图2、图3，在本实施例中，底座板是一水平放置的长方形板，底座板中部设置一个安装圆孔，底座板上过安装圆孔的圆心设置一驱动中心线101，所述驱动中心线 为一水平线。竖直固定轴为圆柱形，其下端安装入圆孔通过骑缝螺钉与底座板固定。所 述竖直固定轴设置在驱动中心线上，所述竖直固定轴的轴心线201与所述驱动中心线垂直。参见图7、图8，在本实施例中，筒形永磁体采用钕铁硼材料，包括一个外柱面 磁极301，一个内柱面磁极。所述外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽体组件4。转动 瓦形屏蔽体组件包括瓦形屏蔽体401、上转动托架402、下转动托架403。瓦形屏蔽体包 括覆盖在所述外柱面磁极上的瓦形屏蔽板411、与所述永磁体上、下端面平行的两个导磁 端板412;所述瓦形屏蔽板与导磁端板导磁连接。所述瓦形屏蔽板与导磁端板也可以加 工成一体，如图10所示。所述上转动托架和下转动托架采用不导磁材料制作，所述上转 动托架通过轴承与竖直固定轴上端转动安装，所述下转动托架通过轴承与竖直固定轴下 端转动安装。所述瓦形屏蔽体的上导磁端板与所述的上转动托架固定安装，所述瓦形屏 蔽体的下导磁端板与所述的下转动托架固定安装。在本实施例中，所述瓦形屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片 叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成，具体的制作方式是将一具有 足够长度的硅钢薄板材使用模具卷绕成多层的矩形框坯料，然后使用切裁成形工艺切 裁成如图10所显示的形状，由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的 纤维状组织，因此，具有优异的导磁性能。所述瓦形屏蔽体的厚度为0.5-20毫米，所 述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-80层。所述瓦形屏蔽板断面弧长对应的圆心角为 120° -180°。所述瓦形动磁体的内弧面弧长对应的圆心角为70° -110°所述瓦形屏蔽 板与所述筒形永磁体的外柱面磁极之间的间隙为0.5-3毫米，最优选的间隙是1毫米。参见图9，在本实施例中，所述内柱面磁极上设置一个导磁芯筒404，所述导磁 芯筒卡装在所述竖直固定轴2上；所述瓦形屏蔽体401与导磁芯筒导磁连接；该导磁连 接结构可保证瓦形屏蔽体与导磁芯筒之间形成导磁回路，当瓦形屏蔽体连续转动时，该 瓦形屏蔽体的上、下导磁端板的内沿与导磁芯筒两环形端面保持最佳的导磁间隙102，本 实施例中所述的导磁间隙在0.1-lmm之间，最优选的导磁间隙是0.5mm。参见图5，在本实施例中，所述底座板上设置一个动磁体联动架5，所述动磁体 联动架采用不导磁材料制成，所述动磁体联动架包括左、右两个端框和连接两端框的圆 筒形侧边，构成一个矩形框架式结构；所述动磁体联动架左端框内设置一个左瓦形动磁 体511，所述动磁体联动架右端框内设置一个右瓦形动磁体512，左瓦形动磁体与右瓦形 动磁体沿所述驱动中心线设置。左瓦形动磁体设置在所述筒形永磁体的左侧，右瓦形动 磁体设置在所述筒形永磁体的右侧；所述瓦形动磁体包括外弧面磁极和内弧面磁极。如 果筒形永磁体的外柱面磁极设为N极，则所述瓦形动磁体的内弧面磁极也设为N极；如 果筒形永磁体的外柱面磁极设为S极，则所述瓦形动磁体的内弧面磁极也设为S极。参见图6，在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述驱动中心线101平行设置的 圆柱形导轨701、与圆柱形导轨滑动套装的支承套702;所述支承套与所述动磁体联动架 固定。所述动磁体联动架通过曲柄连杆机构与一个动力输出轴连接，将直线往复运动转 化为动力输出轴的旋转运动。所述动力输出轴上设置飞轮机构801和动力输出轮802。 所述支承套与所述圆柱形导轨之间设有直线轴承。所述圆柱形导轨通过两端的支座安装在底座板上，所述的动力输出轴通过两端的支座安装在底座板上。参见图1、图4，在本实施例中，所述转动瓦形屏蔽体组件上设置同步驱动机构 9，所述同步驱动机构包括驱动电机、主动同步轮、从动同步轮901、同步齿形带；所述 的从动同步轮安装在所述上转动托架上，如图7所示。有一个控制电路与驱动电机控制 连接，控制电路属于现有技术，控制电路的作用是控制驱动电机作间歇转动。主动同步 轮装在驱动电机的输出轴上，通过同步齿形带将动力传到从动同步轮，实现转动瓦形屏 蔽体组件每转动180°后至少间歇0.05秒。所述的驱动电机安装在所述底座板上，图中 没有显示。为了降低屏蔽体组件运动阻力，所述屏蔽体组件中的瓦形屏蔽体的导磁端板上 设置电磁发生装置。所述的电磁发生装置包括套装在导磁端板上的电磁线圈、向电磁线 圈提供脉冲电流的脉冲发生器、控制电路，当脉冲发生器向电磁线圈输入脉冲电流时， 电磁线圈就产生一个磁场。电磁发生装置属于现有技术的范畴，可以采用现有技术中公 开的内容。图中没有显示。在本实施例中，所述筒形永磁体和瓦形动磁体的磁场会对屏蔽体组件的转动增 加阻力。此时可以给电磁发生装置中的电磁线圈提供一个脉冲电流，使其产生一个与所 述永磁体与瓦形动磁体产生磁场相反的磁场，使瓦形屏蔽板达到瞬间磁饱和，将磁场对 屏蔽体组件的运动阻力消弱，降低输入功率。在本实施例中，转动瓦形屏蔽体组件在所述永磁体左右两侧屏蔽位置间运动， 当瓦形屏蔽体位于左瓦形动磁体与筒形永磁体之间的屏蔽位置时，屏蔽永磁体左侧的磁 场筒形永磁体对左瓦形动磁体的斥力被削弱，右瓦形动磁体受到永磁体斥力作用，动磁 体联动框架沿驱动中心线向右运动，当瓦形屏蔽体位于右瓦形动磁体与筒形永磁体之间 的屏蔽位置时(如图2、图4所示)，屏蔽永磁体右侧的磁场筒形永磁体对右瓦形动磁体 的斥力被削弱，左瓦形动磁体受到永磁体斥力作用，动磁体联动框架沿驱动中心线向左 运动，动磁体联动架通过滑轨机构沿驱动中心线往复运动。通过动力输出轮将动力输 出ο在本实施例中，所述的瓦形动磁体的内弧面的圆弧曲率与筒形永磁体外柱面的 圆弧曲率相适应。在本实施例中，利用屏蔽体将同极性永磁体聚合，利用永磁体同性相斥的原理 推动动磁体联动架连续往复运动。实施例二 本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施 例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应 当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。参见图11、图12，在本实施例中，所述的滑轨机构采用不同于实施例一公开的 结构，所述滑轨机构包括与所述驱动中心线101平行设置的两根四棱柱形导轨711、与四 棱柱形导轨滑动安装的支承套712 ；所述支承套与所述动磁体联动架下端固定。四棱柱 形导轨固定在所述底座板上。所述支承套也可以与动磁体联动架加工成一体。在本实施例中，所述的瓦形动磁体的内弧面的圆弧曲率与筒形永磁体外柱面的 圆弧曲率相适应。
在本实施例中，利用屏蔽体将同极性永磁体聚合，利用永磁体同性相斥的原理 推动动磁体联动架连续往复运动。实施例三本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施 例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应 当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。参见图13、图14，在本实施例中，所述的滑轨机构采用不同于实施例一公开的 结构，所述滑轨机构包括设置在底座板上与所述驱动中心线101平行设置的两条燕尾型 滑槽721、动磁体联动架下端的燕尾型滑块722，与所述燕尾型滑槽相契合。在本实施例中，所述的瓦形动磁体的内弧面的圆弧曲率与筒形永磁体外柱面的 圆弧曲率相适应。在本实施例中，利用屏蔽体将同极性永磁体聚合，利用永磁体同性相斥的原理 推动动磁体联动架连续往复运动。实施例四本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施 例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应 当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，有一个底座板，所述底座板的中部设置 一个竖直固定轴，该竖直固定轴上设置一筒形永磁体，所述筒形永磁体包括一个外柱面 磁极、一个内柱面磁极，所述外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽体组件，所述内柱面 磁极上设置一个导磁芯筒；所述转动瓦形屏蔽体组件包括瓦形屏蔽体、上转动托架、下 转动托架；所述瓦形屏蔽体与导磁芯筒导磁连接；有一个同步驱动机构与所述转动瓦形 屏蔽体组件安装；所述底座板上设置一个导磁体联动架，该导磁体联动架通过滑轨机构 与所述底座板安装，所述导磁体联动架通过曲柄连杆机构与一个动力输出轴连接，所述 导磁体联动架通过滑轨机构沿一条驱动中心线往复运动，所述竖直固定轴设置在所述驱 动中心线上，所述竖直固定轴的轴心线与所述驱动中心线垂直；所述导磁体联动架两端 各设置一个瓦形导磁体，一个瓦形导磁体设置在所述筒形永磁体一侧，另一个瓦形导磁 体设置在所述筒形永磁体另一侧；所述瓦形导磁体的内弧面与所述筒形永磁体的外柱面 磁极对应设置；所述动力输出轴上设置飞轮机构和动力输出轮。在本实施例中，瓦形屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述屏蔽体的厚度为 0.5-20毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-80层。所述瓦形屏蔽板断面弧长对 应的圆心角为120° -180°。所述瓦形屏蔽板与所述筒形永磁体的外柱面磁极之间的间 隙为0.5-3毫米。最优选的间隙是1毫米。在本实施例中，所述瓦形导磁体采用铁氧体等导磁材料制成，所述瓦形导磁体 的内弧面弧长对应的圆心角为70° -110°。在本实施例中，所述底座板上设置一个动磁体联动架，所述动磁体联动架采用 不导磁材料制成，所述动磁体联动架包括左、右两个端框和连接两端框的圆筒形侧边， 构成一个矩形框架式结构；所述导磁体联动架左端框内设置一个左瓦形导磁体，所述导 磁体联动架右端框内设置一个右瓦形导磁体，左瓦形导磁体与右瓦形导磁体沿所述驱动中心线设置。左瓦形导磁体设置在所述筒形永磁体的左侧，右瓦形导磁体设置在所述筒 形永磁体的右侧。 在本实施例中，转动瓦形屏蔽体组件在所述永磁体左右两侧屏蔽位置间运动， 当瓦形屏蔽体位于左瓦形导磁体与筒形永磁体之间的屏蔽位置时，屏蔽永磁体左侧的磁 场筒形永磁体对左瓦形导磁体的引力被削弱，右瓦形导磁体受到永磁体引力作用，导磁 体联动框架沿驱动中心线向左运动；当瓦形屏蔽体位于右瓦形导磁体与筒形永磁体之间 的屏蔽位置时，屏蔽永磁体右侧的磁场筒形永磁体对右瓦形导磁体的引力被削弱，左瓦 形导磁体受到永磁体引力作用，导磁体联动框架沿驱动中心线向右运动，导磁体联动架 通过滑轨机构沿驱动中心线往复运动。通过动力输出轮将动力输出。
权利要求
1.一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于有一个底座板，所述底座板 的中部设置一个竖直固定轴，该竖直固定轴上设置一筒形永磁体，所述筒形永磁体包括 一个外柱面磁极、一个内柱面磁极，所述外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽体组件， 所述内柱面磁极上设置一个导磁芯筒；所述转动瓦形屏蔽体组件包括瓦形屏蔽体、上转 动托架、下转动托架；所述瓦形屏蔽体与导磁芯筒导磁连接；所述底座板上设置一个动 磁体联动架，该动磁体联动架通过滑轨机构与所述底座板安装，所述动磁体联动架通过 曲柄连杆机构与一个动力输出轴连接，所述动磁体联动架通过滑轨机构沿一条驱动中心 线往复运动，所述竖直固定轴设置在所述驱动中心线上，所述竖直固定轴的轴心线与所 述驱动中心线垂直；所述动磁体联动架两端各设置一个瓦形动磁体，一个瓦形动磁体设 置在所述筒形永磁体一侧，另一个瓦形动磁体设置在所述筒形永磁体另一侧；所述瓦形 动磁体包括外弧面磁极和内弧面磁极，所述瓦形动磁体的内弧面磁极与所述筒形永磁体 的外柱面磁极相同设置；所述动力输出轴上设置飞轮机构和动力输出轮。
2.根据权利要求1所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述转动 瓦形屏蔽体组件上设置同步驱动机构，所述同步驱动机构包括驱动电机、主动同步轮、 从动同步轮、同步齿形带；所述的从动同步轮安装在所述上转动托架上。
3.根据权利要求2所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述转动 瓦形屏蔽体组件每转动180°后至少间歇0.05秒。
4.根据权利要求3所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述滑轨 机构包括与所述驱动中心线平行设置的圆柱形导轨、与圆柱形导轨滑动套装的支承套； 所述支承套与所述动磁体联动架固定。
5.根据权利要求4所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述瓦形 屏蔽体包括覆盖在所述外柱面磁极上的瓦形屏蔽板、与所述筒形永磁体的上、下端面平 行的导磁端板；所述瓦形屏蔽板与导磁端板导磁连接；所述导磁端板上设置电磁发生装 置。
6.根据权利要求5所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述瓦形 屏蔽板断面弧长对应的圆心角为120° -180°。
7.根据权利要求6所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述瓦形 屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述屏蔽体的厚度为0.5-20毫米，所述硅钢片叠压结 构的硅钢片层数为3-80层。
8.根据权利要求7所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述瓦形 屏蔽板与所述筒形永磁体的外柱面磁极之间的间隙为0.5-3毫米。
9.一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于有一个底座板，所述底座板 的中部设置一个竖直固定轴，该竖直固定轴上设置一筒形永磁体，所述筒形永磁体包括 一个外柱面磁极、一个内柱面磁极，所述外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽体组件， 所述内柱面磁极上设置一个导磁芯筒；所述转动瓦形屏蔽体组件包括瓦形屏蔽体、上转 动托架、下转动托架；所述瓦形屏蔽体与导磁芯筒导磁连接；有一个同步驱动机构与所 述转动瓦形屏蔽体组件安装；所述底座板上设置一个导磁体联动架，该导磁体联动架通 过滑轨机构与所述底座板安装，所述导磁体联动架通过曲柄连杆机构与一个动力输出轴 连接，所述导磁体联动架通过滑轨机构沿一条驱动中心线往复运动，所述竖直固定轴设置在所述驱动中心线上，所述竖直固定轴的轴心线与所述驱动中心线垂直；所述导磁体 联动架两端各设置一个瓦形导磁体，一个瓦形导磁体设置在所述筒形永磁体一侧，另一 个瓦形导磁体设置在所述筒形永磁体另一侧；所述瓦形导磁体的内弧面与所述筒形永磁 体的外柱面磁极对应设置；所述动力输出轴上设置飞轮机构和动力输出轮。
10.根据权利要求9所述的筒形永磁体往复式磁力驱动装置，其特征在于所述瓦形 导磁体的内弧面弧长对应的圆心角为70° -110°。
全文摘要
本发明涉及一种筒形永磁体往复式磁力驱动装置，本发明包括一个筒形永磁体，其外柱面磁极上设置一个转动瓦形屏蔽体组件；屏蔽体上设置同步驱动机构，沿驱动中心线往复运动的动磁体联动架，该动磁体联动架通过滑轨机构与所述底座板安装，所述动磁体联动架通过曲柄连杆机构与一个动力输出轴连接；所述动磁体联动架两端各设置一个瓦形动磁体；瓦形动磁体的内弧面磁极与所述筒形永磁体的外柱面磁极相同设置；所述动力输出轴上设置飞轮机构和动力输出轮。利用屏蔽体将同极性永磁体聚合，利用永磁体同性相斥的原理推动动磁体联动架连续往复运动。
文档编号H02N11/00GK102013855SQ20091009218
公开日2011年4月13日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者应德贵 申请人:应德贵