专利名称：一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，该装置包括一个内环永 磁体、一个外环永磁体，在内环上环面磁极和外环上环面磁极上转动的桥接屏蔽体，两 个呈轴对称设置的动磁体安装架，两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连杆机构与动力 输出轴连接。
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， 需要提供一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置。发明内容
本发明的目的在于提供一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，该装置包括 一个内环永磁体、一个外环永磁体，在内环上环面磁极和外环上环面磁极上转动的桥接 屏蔽体，两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连杆机构与动力输出轴连接。本发明利用 连续转动的桥接屏蔽体改变内环上环面磁极和外环上环面磁极之间的磁场强度，实现持 续不断的磁动力输出。
本发明的目的是由下述技术方案实现的一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动 装置，有一个机架，所述机架上设有一个竖直固定轴，与所述竖直固定轴同圆心设置一 个内环永磁体、一个外环永磁体；所述内环永磁体包括一个内环上环面磁极、一个内环 下环面磁极；所述外环永磁体包括一个外环上环面磁极、一个外环下环面磁极；所述内 环永磁体和所述外环永磁体固定在所述机架的底座板上，所述内环上环面磁极和所述外 环上环面磁极互为异性磁极设置；所述内环上环面磁极和所述外环上环面磁极上设有一 个桥接屏蔽体，所述桥接屏蔽体通过转动连接件与所述竖直固定轴转动安装；有一个动 力输入轮与所述转动连接件固定安装；在所述竖直固定轴两侧呈轴对称设置两个动磁体 安装架，所述动磁体安装架通过竖直滑轨机构与所述机架安装；所述动磁体安装架底面 上设置一内环段永磁体、一外环段永磁体，所述内环段永磁体的下端面磁极与所述内环 上环面磁极相斥对应设置，所述外环段永磁体的下端面磁极与所述外环上环面磁极相斥对应设置；所述机架上部设置动力输出轴，所述两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连 杆机构与所述动力输出轴连接，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、本发明的桥接屏蔽体与双环永磁体同圆心等距安装，受力均勻，桥接屏蔽体 转动时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现桥接屏蔽体转动，以达到在不 同区域改变磁场强度的目的。
2、本发明的桥接屏蔽体底部设有环形轴承机构，既可以对桥接屏蔽体起到支撑 作用，防止桥接屏蔽体在磁场力作用下变形；又可以提高桥接屏蔽体瞬时高速转动时的 稳定性。
3、本发明利用桥接屏蔽体的转动屏蔽实现动磁体安装架连续往复运动，从而达 到持续不断的磁动力输出的目的。
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图
图2是本发明的纵剖面结构示意图
图3是本发明的环形轴承机构结构示意图
图4是本发明的桥接屏蔽体结构示意图
图5是本发明的动磁体安装架结构示意图 (图2的A-A剖视)
图6是本发明的双环形永磁体布局结构示意图
图7是本发明的环形轴承机构局部剖视结构示意图(图2的C部放大图)
图8是本发明的桥式屏蔽的磁路示意图具体实施方式
实施例一
参见图1(图1取掉了顶板和一侧架板)、图2、图4，本发明的双环永磁体桥式 屏蔽的磁力驱动装置，有一个机架1，所述机架上设有一个竖直固定轴101，与所述竖直 固定轴同圆心设置一个内环永磁体2、一个外环永磁体3;所述内环永磁体包括一个内环 上环面磁极、一个内环下环面磁极；所述外环永磁体包括一个外环上环面磁极、一个外 环下环面磁极；所述内环永磁体和所述外环永磁体固定在所述机架的底座板104上，所 述内环上环面磁极和所述外环上环面磁极互为异性磁极设置；所述内环上环面磁极和所 述外环上环面磁极上设有一个桥接屏蔽体4，所述桥接屏蔽体通过转动连接件401与所 述竖直固定轴转动安装；有一个动力输入轮402与所述转动连接件固定安装；在所述竖 直固定轴两侧呈轴对称设置两个动磁体安装架5，所述动磁体安装架通过竖直滑轨机构6 与所述机架安装；所述动磁体安装架底面上设置一内环段永磁体501、一外环段永磁体 502，所述内环段永磁体的下端面磁极与所述内环上环面磁极相斥对应设置，所述外环段 永磁体的下端面磁极与所述外环上环面磁极相斥对应设置；所述机架上部设置动力输出 轴7，所述两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连杆机构8与所述动力输出轴连接，所述 动力输出轴上设置飞轮机构701和动力输出轮702。
参见图1、图2，在本实施例中，所述机架1是一个矩形框架结构，由不导磁材 料制作(例如铝合金、不锈钢等)，包括底座板104、中部的支架板103、顶板102和固定 在两边的侧架板。所述底座板和顶板为相同大小水平放置的长方形板，中部的支架板板 面为工字形，也可以加工成板面为X形。所述底座板与支架板的中心设置安装圆孔，竖 直固定轴101为圆柱形，其上端安装入支架板103的安装圆孔内固定，其下端安装入底座 板104的安装圆孔内固定。
参见图1、图2、图6，在本实施例中，与所述竖直固定轴101同圆心设置一个内 环永磁体2、一个外环永磁体3。所述环形永磁体采用钕铁硼材料，所述内环永磁体的外 径小于所述外环永磁体的内径，优选的结构是外环永磁体的内径是内环永磁体的外径的 1.4倍。所述内环永磁体包括一个内环上环面磁极201、一个内环下环面磁极，即N极和 S极；所述外环永磁体包括一个外环上环面磁极301、一个外环下环面磁极，即N极和S 极；所述内环上环面磁极和所述外环上环面磁极互为异性磁极设置；如果内环上环面磁 极设为N极，则外环上环面磁极设为S极。如果内环上环面磁极设为S极，则外环上环 面磁极设为N极。所述内环上环面磁极的宽度是所述内环永磁体内径的0.7倍，所述外 环上环面磁极的宽度是所述内环永磁体内径的0.7倍。内环永磁体和外环永磁体固定在底 座板104上。固定方式可以采用现有技术中的安装方式，此处不作详述。
参见图2、图4、图6，在本实施例中，所述内环上环面磁极201和所述外环上 环面磁极301上设有一个桥接屏蔽体4。所述桥接屏蔽体外形为半圆形，其半圆形端面 直径大于所述外环永磁体的外径。所述桥接屏蔽体通过转动连接件401与所述竖直固定 轴101转动安装；有一个动力输入轮402与所述转动连接件固定安装。转动连接件采用 不导磁材料，呈圆管形状，下部与桥接屏蔽体固定，上部固定安装动力输入轮，通过上 轴承和下轴承与竖直固定轴转动安装。所述桥接屏蔽体的转速最少达到1000转/分钟， 最高转速能达到3000转/分钟。所述桥接屏蔽体每转动180°后至少间歇0.05秒。本 实施例中，动力输入轮采用同步带轮。本实施例可以外设一个驱动电机与同步带轮动力 连接，外设的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 是控制驱动电机间歇转动，由驱动电机带动桥接屏蔽体连续转动。
在本实施例中，所述桥接屏蔽体4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；所述桥接屏蔽体的厚度为 0.5-20毫米，最优选的厚度是3毫米。所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-80层。所 述硅钢片的厚度在0.1 1.5mm范围内，最优选的厚度是0.3mm，最优选的层数是10层。 所述桥接屏蔽体与所述内环上环面磁极201和外环上环面磁极301之间的间隙为0.5-3毫 米。在本实施例中可以在0.5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是1毫米。
在本实施例中，所述桥接屏蔽体4的外沿设有一个圆环形支承环，桥接屏蔽体 与支承环加工成一体。具体的制作方式是将一硅钢薄板材坯料使用切裁成形工艺切裁成 如图4所显示的形状，整体加工使桥接屏蔽体结构更加稳固，在高速连续转动中也更加 平稳。
参见图3、图7，在本实施例中，有一个环形轴承机构与所述桥接屏蔽体4底部 安装，所述环形轴承机构固定在所述底座板104上。所述环形轴承机构为圆环式机械轴 承，圆环式机械轴承包括固定在所述底座板上的静环901、静环上的保持架902，上动环903；所述上动环与所述桥接屏蔽体的圆环形支承环加工成一体。环形轴承机构可以采用 现有技术公开的内容，此处不作详述。
在本实施例中，为了降低桥接屏蔽体4的转动阻力，所述桥接屏蔽体上设置电 磁发生装置。所述的电磁发生装置包括套装在桥接屏蔽体上的电磁线圈、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。使桥接屏蔽体达到瞬间磁饱和，将磁场对桥接屏蔽体的运动阻力 消弱，降低输入功率。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。
参见图1、图2、图3、图5，在本实施例中，在竖直固定轴101两侧呈轴对称设 置两个动磁体安装架5，即左动磁体安装架和右动磁体安装架；在竖直固定轴两侧各设 置一套竖直滑轨机构6，所述动磁体安装架通过竖直滑轨机构与所述机架安装；所述竖 直滑轨机构包括与所述竖直固定轴平行设置的圆柱形导轨601、与圆柱形导轨滑动套装的 支承套602;所述圆柱形导轨上端固定在所述机架中部的支架板103上，下端固定在所述 底座板104上。所述支承套与所述动磁体安装架固定。所述支承套通过直线轴承与所述 圆柱形导轨滑动安装。
参见图2、图5，在本实施例中，所述动磁体安装架5底面上设置一内环段永磁 体501、一外环段永磁体502，所述内环段永磁体采用钕铁硼材料，内环段永磁体的下端 面磁极对应的圆心角为100° -140°，本实施例中选取的圆心角为140°。所述内环段永 磁体的内(半)径是所述内环永磁体内(直)径的0.5倍，所述内环段永磁体的宽度和内 环永磁体的宽度相同。所述外环段永磁体采用钕铁硼材料，外环段永磁体的下端面磁极 对应的圆心角为100° -140°，本实施例中选取的圆心角为140°。所述外环段永磁体的 内(半)径是所述外环永磁体内(直)径的0.5倍，所述外环段永磁体的宽度和外环永磁 体的宽度相同。
参见图5、图6，在本实施例中，所述内环段永磁体的下端面磁极511与所述内 环上环面磁极201相斥对应设置，所述外环段永磁体的下端面磁极521与所述外环上环面 磁极301相斥对应设置；如果内环上环面磁极设为N极，则内环段永磁体的下端面磁极 也设为N极；如果外环上环面磁极设为S极，则外环段永磁体的下端面磁极也设为S极。
参见图1、图2，在本实施例中，所述机架上部设置动力输出轴7，所述动力输 出轴通过支座安装在所述机架的顶板102上，动力输出轴通过轴承与支座转动安装。所 述两个动磁体安装架5分别通过一个曲柄连杆机构8与所述动力输出轴连接，将竖直方向 运动转化为动力输出轴的旋转运动。两个动磁体安装架的安装关系是，所述动力输出轴 一端的曲柄连杆机构处于上止点位置，另一端的曲柄连杆机构处于下止点位置。所述动 力输出轴上设置飞轮机构701和动力输出轮702。
参见图1、图2、图8，在本实施例中，当桥接屏蔽体4转动到位于所述环形永磁 体和左动磁体安装架之间时，所述内环上环面磁极201和外环上环面磁极301之间的左部 磁场被屏蔽，左动磁体安装架沿竖直滑轨机构6向下运动至下止点，右动磁体安装架上 的动磁体受到内环上环面磁极201和外环上环面磁极301之间的右部磁场斥力作用，右动 磁体安装架沿竖直滑轨机构向上运动至上止点。当桥接屏蔽体转动到位于所述环形永磁 体和右动磁体安装架之间时，所述内环上环面磁极和外环上环面磁极之间的右部磁场被屏蔽，如图8所示。右动磁体安装架沿竖直滑轨机构向下运动至下止点，左动磁体安装 架上的动磁体受到内环上环面磁极和外环上环面磁极之间的左部磁场斥力作用，左动磁 体安装架沿竖直滑轨机构向上运动至上止点。动磁体安装架通过竖直滑轨机构沿竖直方 向往复运动。通过动力输出轮将动力输出。
本发明利用连续转动的桥接屏蔽体改变内环上环面磁极和外环上环面磁极之间 的磁场强度，实现持续不断的磁动力输出。
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。
在本实施例中，所述环形轴承机构采用不同于实施例一公开的结构，所述环形 轴承机构为圆环式气动轴承。本实施例中所述的气动轴承也可以称为气浮导轨，圆环形 的气动轴承体内通入压缩空气，气动轴承体上开设多个压缩气体喷孔，圆环式气动轴承 是与气动轴承体对应设置的气浮环片，所述浮环片与所述的蝶形屏蔽体底部固定连接， 二者之间保持较小间隙。气浮导轨属于现有技术，参见北京牧风科技有限公司公开的气 浮导轨技术内容。
本发明利用连续转动的桥接屏蔽体改变内环上环面磁极和外环上环面磁极之间 的磁场强度，实现持续不断的磁动力输出。
权利要求
1.一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，有一个机架，其特征在于所述机架 上设有一个竖直固定轴，与所述竖直固定轴同圆心设置一个内环永磁体、一个外环永磁 体；所述内环永磁体包括一个内环上环面磁极、一个内环下环面磁极；所述外环永磁 体包括一个外环上环面磁极、一个外环下环面磁极；所述内环永磁体和所述外环永磁体 固定在所述机架的底座板上，所述内环上环面磁极和所述外环上环面磁极互为异性磁极 设置；所述内环上环面磁极和所述外环上环面磁极上设有一个桥接屏蔽体，所述桥接屏 蔽体通过转动连接件与所述竖直固定轴转动安装；有一个动力输入轮与所述转动连接件 固定安装；在所述竖直固定轴两侧呈轴对称设置两个动磁体安装架，所述动磁体安装架 通过竖直滑轨机构与所述机架安装；所述动磁体安装架底面上设置一内环段永磁体、一 外环段永磁体，所述内环段永磁体的下端面磁极与所述内环上环面磁极相斥对应设置， 所述外环段永磁体的下端面磁极与所述外环上环面磁极相斥对应设置；所述机架上部设 置动力输出轴，所述两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连杆机构与所述动力输出轴连 接，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所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于有一 个环形轴承机构与所述桥接屏蔽体底部安装，所述环形轴承机构固定在所述底座板上。
3.根据权利要求2所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于所述 桥接屏蔽体每转动180°后至少间歇0.05秒。
4.根据权利要求3所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于所述 竖直滑轨机构包括与所述竖直固定轴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安装架固定。
5.根据权利要求4所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于所述 桥接屏蔽体上设置电磁发生装置。
6.根据权利要求5所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于所述 桥接屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述桥接屏蔽体的厚度为0.5-20毫米，所述硅钢 片叠压结构的硅钢片层数为3-80层。
7.根据权利要求6所述的双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，其特征在于所述 桥接屏蔽体与所述内环上环面磁极和外环上环面磁极之间的间隙为0.5-3毫米。
全文摘要
本发明涉及一种双环永磁体桥式屏蔽的磁力驱动装置，本发明包括与竖直固定轴同圆心设置的一个内环永磁体、一个外环永磁体，在内环上环面磁极和外环上环面磁极上转动的桥接屏蔽体；两个呈轴对称设置的动磁体安装架设在竖直固定轴两侧，两个动磁体安装架分别通过一个曲柄连杆机构与动力输出轴连接。本发明利用连续转动的桥接屏蔽体改变内环上环面磁极和外环上环面磁极之间的磁场强度，最终通过一个动力输出轮实现持续不断的磁动力输出。
文档编号H02N11/00GK102025294SQ200910176519
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月21日 优先权日2009年9月21日
发明者应德贵 申请人:应德贵