专利名称：磁能发动机的制作方法
技术领域：
本发明属于动力机，尤其涉及一种磁能发动机。
技术背景目前，人类使用的动力装置有蒸汽机、内燃机、电动机，均是将电能、 风能、水能和煤、油、汽产生的热能转变为机械能的动力装置，上述动力装 置不同程度受到能源和环保方面的限制。利用永》兹体》兹力作为一种新能源目前仅仅处于研制开发阶段，技术尚不成熟。专利公告号CN2829214公开技 术的结构是具有一个中心连有转轴的换极片，固定在换极片轴向两侧的滑套 座，装在滑套座上各滑套内的磁体滑块，换极片具有4块沿圆周均布的磁片， 各磁片轴向呈N、 S极，在径向每隔90度变换极性。其结构缺点是换极片为 磁体，在运转中受到滑套内磁体的阻力较大，故费功因而增加电动机的电能 消耗。同时两磁体之间的作用力随其距离加大，作用力递减很快，两个磁体 均为活动的导致输出功率减弱。公开号CN1728527^Hf的技术结构是在曲轴 连杆小头的滑块下端安装运动7la兹体，二块永磁体同极相对，两块磁体之间有两块定时张开和闭合的活动铁板，运转中活动铁板受》兹体的阻力较大，此 外由红外探测自动控制装置进行控制。该结构控制较多、复杂，多种组合不 易推广使用。 发明内容本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种采用小块的永磁体组成运动永磁体及固定永磁体，使得屏蔽板减薄，可使运动7^C磁体与固定永 磁体之间距离更近，可以最大程度减少和抵消了运动永J兹体与固定永磁体对
屏蔽板在运动方向上的阻力，同时又增加了输出动力的磁能发动机。本发明为实现上述目的，釆用以下技术方案包括一组或多组》兹极面呈 平行相对设置的固定永磁体和运动7夂磁体、屏蔽板和机壳，其特征是所述 固定永磁体、运动永磁体分别由多个形状为柱体的小块永磁体呈行列式或蜂 窝式排列组成，组成每块固定永磁体、运动永磁体的小块永磁体分别为同名 磁极方向一致，组成固定7JU兹体的小块7Jc磁体与组成运动永》兹体的小块永f兹 体同名磁极相对设置，且——对应，所述固定永磁体固定连接在与机壳连接 的固定盘上，运动永;兹体固定在带有连杆的滑块的凹槽中，滑块与机壳内壁 滑动连接，连杆的另一端与轴架连接，所述固定永磁体、运动永磁体之间设 有滑动式屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架上，所述屏蔽支架与固定在机 壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过传动机构与电机连接。所述小块永磁体截面形状呈矩形、圆形、圆环形及多边形。所述固定永磁体、运动永磁体与屏蔽板之间的间隙分别为0.01-10mm。所述滑块的连杆上设有复位装置。所述屏蔽板采用软磁材料制成，屏蔽板厚度为0.1-10 mm,屏蔽板的屏蔽面大于或等于运动及固定7JC磁体的磁极面，屏蔽板屏蔽的磁场强度小于或等于固定永磁体及运动永磁体之间的磁场强度。所述屏蔽板在小块永磁体四周较弱的磁场范围内，其厚度减薄。 所述屏蔽板由数个小块屏蔽板组成，每小块屏蔽板的屏蔽面大于或等于组成固定永磁体的小块永磁体磁极面的整数倍。所述多组组合的固定永磁体，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体间隔之间连接有与组成固定永》兹体的小块永磁体同名》兹极方向 一致的若干个小块连接永》兹体。所述多组组合的固定永磁体，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体间隔距
离等于固定永磁体长度的0. 5倍，所述长度是沿屏蔽板运动方向的长度。所述多组组合的固定永磁体，组成每块屏蔽板经过的固定永磁体的所有 'J 、块永磁体的同名磁极方向 一致。本发明的有益效果采用小块的永磁体组成运动永i兹体与固定永磁体配 合采用小块的连接永磁体将固定永磁体连接成一体或采用跨越式屏蔽板结 构，可以将屏蔽板减薄，可以使运动永磁体与固定永磁体之间距离更近及最 大程度减少和抵消了运动永磁体与固定永磁体对屏蔽板在运动方向上的阻 力，保证以较小的能耗、输出较大功率，达到节能的目的。由组成永磁体的 小永磁体越多磁场强度越大输出动力越大，可以把输出动力放大数倍。本发 明可广泛应用于风力、水力及电动车等领域，节约能源、无污染。
图l是磁能发动机的结构示意图；图2是图1中屏蔽板及屏蔽支架的结构示意图；图3是多组回定永磁体的结构示意图；图4是由小块永磁体连接的固定永磁体结构示意图。图中1固定永磁体、2屏蔽板、3运动永磁体、4连杆、5复位弹簧、6 固定盘、7滑道、8屏蔽支架、9滑块、IO机壳、11轴、12电机、13控制开 关、14高能蓄电池、15齿条、16齿轮、17连接永》兹体、18轴架。
具体实施方式
如图所示， 一种磁能发动机，包括一组或多组磁极面呈平行相对设置的 固定7Jc磁体1和运动永磁体3、屏蔽板2和机壳10，所述固定永磁体、运动 永磁体分别由多个形状为柱体的d、块永磁体呈行列式或蜂窝式排列组成，组 成每块固定永》兹体、运动永》兹体的小块永》兹体分别为同名》兹极方向一致，组成固定永磁体的小块永磁体与组成运动永磁体的小块永》兹体同名》兹极相对设置，且——对应，所述固定永磁体固定连接在与机壳连接的固定盘6上， 运动永磁体分别固定在带有连杆4的滑块9的凹槽中，滑块与机壳内壁滑动 连接，连杆的另一端与轴架18连接，每一组运动永^兹体置于一组带有连杆 的滑块的凹槽中。采用小块永》兹体组成固定7la兹体与运动永^兹体，将屏蔽板 减薄，可以使运动永磁体与固定永磁体之间距离更近，及最大程度减少了运动永磁体与固定7la兹体对屏蔽板在运动方向上的阻力，同时也增加了输出功率。所述固定永》兹体、运动7Jc磁体之间设有滑动式屏蔽板2，屏蔽板设置在 屏蔽支架8上，所述屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道7滑动连接，屏蔽 支架一端通过传动机构与电机连接，传动机构釆用齿条15及齿轮16与固定 在固定盘上的电机12同轴11连接。所述柱体小块永》兹体截面形状呈圓形、 圆环形及多边形等多种几何形状。所述固定永磁体、运动永磁体与屏蔽板之 间的间隙分别为0. Ol-lOmm。所述滑块的连杆上设有使运动永磁体复位装置， 滑块的连杆上复位装置可以采用复位弹簧5或采用联动机构。所述屏蔽板采 用软磁材料制成，屏蔽板厚度为0.1-10腿，屏蔽板的厚度应掌握在略小于 或足以屏蔽固定永磁体及运动永磁体之间的磁场强度为最佳厚度范围，此 时可以利用复位装置将运动永磁体复位。本发明力求将屏蔽板的厚度最大程 度的减小，可以保证固定永磁体及运动永磁体之间距离更近，增大输出功率， 以及最大程度的减小屏蔽板运动方向的阻力。屏蔽板可以由数个小块屏蔽板 组成，每小块屏蔽板的屏蔽面略大于或等于组成固定永磁体的小块永磁体磁 极面的整数倍。因此固定7Ja兹体和运动永磁体对屏蔽板吸引力减小。屏蔽板 的屏蔽面大于或等于运动及固定7Jc磁体的磁极面，同时屏蔽板在小块永磁体 四周较弱的磁场范围内，其厚度可以减薄，可以减小屏蔽板的质量，从而减小固定7^C磁体和运永磁体对屏蔽板的吸引力，致使固定永磁体、运动永磁体 对屏蔽板的在运动方向的阻力减小。多组固定永磁体和运动永磁体组合时， 屏蔽板根据实际需要进行组合，可每组设一块，也可每几组设一块，间隔均 匀的设置在屏蔽支架上。当采用多组组合的固定永磁体时，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体 间隔之间连接有与组成固定永磁体的小块永磁体同名磁极方向 一致的若干个小块连接永磁体17，所述相邻固定永磁体之间距离为组成固定永磁体小块7Ja兹体在屏蔽板运动方向长度的整数倍为较佳距离。小块永磁体选用与组成固定永磁体相同的小块永磁体及采用相同的排列方式为较佳方式。屏蔽板在 运动时，屏蔽板运动方向的两端同时受到离两端较近的小块的7la兹体的吸引 力相互抵消，可以最大程度减少和抵消了固定永》兹体对屏蔽板在运动方向上 的吸引力，即减少和抵消了固定永磁体对屏蔽板在运动方向上的阻力，屏蔽 板运动过程中用功小。当采用多组组合的固定永磁体之间保持有一定间隔时，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体间隔距离等于固定永磁体长度的0.5倍，所述长度是沿屏蔽板运动方向的长度。当屏蔽板从一组固定7JC磁体和运动永磁体相对磁极面 之间移出 一半时，屏蔽板开始进入相邻一组固定永磁铁和运动7JC磁体相对磁极面之间，当进入一半时，完全离开从其移出来的那组，即形成屏蔽板跨越 式结构，屏蔽板跨越两个固定永磁体，在屏蔽板运动过程中，屏蔽板同时受至ij离屏蔽板两端较近的组成固定7;fa兹体的小块的永磁体的吸引力相互抵消， 可以最大程度减少和抵消了固定永磁体对屏蔽板在运动方向上的阻力，使屏 蔽板运动过程中做功小。所述多组组合的固定永磁体，组成每块屏蔽板经过的固定永磁体的所有 小块永磁体的同名磁极方向一致。屏蔽支架采用非磁性材料制造。本发明特 点之一为采用固定永磁体、运动永磁体由小块永磁体组成磁能发动机，称之
为"点对点"的设置方式，特点之二为多组组合时屏蔽板经过的相邻固定 永磁体的间隔之间连接有同名磁极方向一致的小块连接7JC磁体，特点之三为组合使用时屏蔽板跨越其经过的相邻固定7l^兹体，抵消了固定7la兹体对屏蔽板在运动方向上的部分阻力，屏蔽板时而进入和退出固定7JU兹体及运动永磁 体相对磁极面之间的运动状态。目的是最大程度减小、抵消固定永磁体及运 动永磁体对屏蔽板在运动方向的阻力，减少电动机负荷，节约高能蓄电池的 能量，增大输出动力。 一台发动机可以根据需要安装多组， 一个运动永磁 体与一个固定永;兹体为一组。条件相同的情况下，组数多、动力大。机壳、 滑轨等构件采用非磁性材料，如铝合金、塑料、不锈钢等，以保障磁能发动 机的正常运转。连杆可根据需要与其它传动方式相连，如曲轴、齿轮等。电 动机采用变频式及相关控制电路，控制屏蔽板的滑速，从而达到控制动力输 出的频率。电机与控制开关13和高能蓄电池14连接。实施例1以两组固定永磁体和运动永磁体为例并采用屏蔽板跨越式结构进行说明，详见图1-3,由四块小块永石兹体组合成为矩形固定7jcf兹体结构，滑动式屏蔽板呈矩形，设置于屏蔽支架上，屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过齿条15及齿轮16与固定在固定盘上的电机12 同轴11连接。其工作过程是当接通控制开关后，电动机通过转轴、齿轮、 齿条和屏蔽支架带动屏蔽板以平行于固定永磁体磁极平面沿轨道内做直线 往复运动，当屏蔽板离开固定7Ja兹铁和运动永眉兹体相对石兹极面之间时，固定7la兹铁和运动永^兹体在同名磁极的排斥力的作用下，推动滑块随运动永;兹体从起点向终点运动，在运动到接近终点时，开始压缩复位弹簧，直到终点时停止，做功行程完成；当屏蔽板进入到固定永磁铁和运动永磁体相对磁极面 之间，固定永磁铁和运动永磁体之间的磁场被屏蔽，同时在固定永磁铁和运
动永磁体对屏蔽板吸引力的作用下，固定7^u兹铁和运动7la兹体之间排斥力被 消除，运动永磁体在复位弹簧及与屏蔽板之间的吸引力的作用下从终点回到 起点，运动永」磁体回位行程完成。此例中，屏蔽板经过的两组固定永;兹体之 间间隔距离等于固定7ja兹体长度的o. 5倍，所述长度是沿屏蔽板运动方向的 长度，使得矩形屏蔽板在屏蔽支架上的设置为跨越式，屏蔽板在运动过程中， 屏蔽板从第一组固定永石兹铁和运动永》兹体相对磁极面之间移出一半时，屏蔽 板开始进入相邻第二组固定永磁铁和运动永磁体相对磁极面之间，此过程称 之跨越式，当屏蔽板进入到第二组固定7la兹铁和运动7ja兹体的相对磁极面之 间一半位置时，则屏蔽板完全离开第一组，直至屏蔽板完全进入到第二组固 定永磁铁和运动永磁体的相对磁极面之间位置，以实现周而复始、循环往复 的做功行程及回位行程过程，从而通过连杆不停的向外输出动力。断开控制 开关，发动机停止工作。根据发动机的输出功率可以由多组运动、固定的永 磁体以上述结构形式组成发动机。实施例2以两组固定永;兹体和运动永J兹体为例，详见图4，此例的特点为屏蔽板 经过的两组固定永磁体的间隔之间连接有与组成固定永磁体的小块永磁体 同名磁极方向 一致的两小块连接7ja兹体，两组固定7ja兹体之间距离为组成固 定永磁体小块永磁体在屏蔽板运动方向长度的i倍，小块永磁体选用与组成 固定永磁体相同的小块永》兹体及采用相同的排列方式为较佳方案。做功行 程，回位行程与实施例i相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何 形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修 改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
权利要求
1、一种磁能发动机，包括一组或多组磁极面呈平行相对设置的固定永磁体和运动永磁体、屏蔽板和机壳，其特征是所述固定永磁体、运动永磁体分别由多个形状为柱体的小块永磁体呈行列式或蜂窝式排列组成，组成每块固定永磁体、运动永磁体的小块永磁体分别为同名磁极方向一致，组成固定永磁体的小块永磁体与组成运动永磁体的小块永磁体同名磁极相对设置，且一一对应，所述固定永磁体固定连接在与机壳连接的固定盘上，运动永磁体固定在带有连杆的滑块的凹槽中，滑块与机壳内壁滑动连接，连杆的另一端与轴架连接，所述固定永磁体、运动永磁体之间设有滑动式屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架上，所述屏蔽支架与固定在机壳内壁上的滑道滑动连接，屏蔽支架一端通过传动机构与电机连接。
2、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述小块永磁体截面 形状呈矩形、圓形、圆环形及多边形。
3、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述固定永磁体、运 动永》兹体与屏蔽板之间的间隙分别为0. 01-10mm。
4、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述滑块的连杆上设 有复位装置。
5、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述屏蔽板采用软磁 材料制成，屏蔽板厚度为0.1-10 mm,屏蔽板的屏蔽面大于或等于运动及固定 永磁体的磁极面，屏蔽板屏蔽的磁场强度小于或等于固定永》兹体及运动永磁 体之间的磁场强度。
6、 根据权利要求1或5所述的磁能发动机，其特征是所述屏蔽板在小 块永磁体四周较弱的磁场范围内，其厚度减薄。
7、 根据权利要求1或5所述的磁能发动机，其特征是所述屏蔽板由数 个小块屏蔽板组成，每小块屏蔽板的屏蔽面大于或等于组成固定永磁体的小 块永磁体磁极面的整数倍。
8、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述多组组合的固定 永磁体，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体间隔之间连接有与组成固定永磁 体的小块永磁体同名磁极方向一致的若干个小块连接永磁体。
9、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述多组组合的固定 永磁体，每块屏蔽板经过的相邻固定永磁体间隔距离等于固定永磁体长度的 0.5倍，所述长度是沿屏蔽板运动方向的长度。
10、 根据权利要求1所述的磁能发动机，其特征是所述多组组合的固 定永磁体，组成每块屏蔽板经过的固定永磁体的所有小块永磁体的同名》兹极 方向一致。
全文摘要
本发明涉及一种磁能发动机，其特征是所述固定永磁体、运动永磁体分别由多个形状为柱体的小块永磁体呈行列式或蜂窝式排列组成，组成每块固定永磁体、运动永磁体的小块永磁体分别为同名磁极方向一致，组成固定永磁体的小块永磁体与组成运动永磁体的小块永磁体同名磁极相对设置，且一一对应，固定永磁体固定连接在与机壳连接的固定盘上，运动永磁体固定在带有连杆的滑块的凹槽中，固定永磁体、运动永磁体之间设有滑动式屏蔽板，屏蔽板间隔设置在屏蔽支架。有益效果采用小块的永磁体组成运动及固定永磁体，将屏蔽板减薄，使运动、固定永磁体之间距离更近，以较小的能耗、输出较大功率，达到节能的目的。
文档编号H02N11/00GK101132157SQ20071014621
公开日2008年2月27日 申请日期2007年8月29日 优先权日2007年3月9日
发明者温天驰 申请人:温天驰