可控磁燃机的制作方法

专利名称：可控磁燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由磁能转换为动能的发动机类机械设备。提出了两种设计方案第一种是 无定子结构的设计方法，第二种是采用类似内燃机活塞结构由磁能转换为动能的发动机。
背景技术：
目前，随着人类社会不断发展，许多人力被机械代替，从19世纪初的蒸汽机到现在的核 动力，ii些动力设备都需要消耗能源如煤、汽油、柴油、天然气、电力及稀有能源等来提供 动力。虽然这类发动机如今在社会各个领域中起着重要作用，但是它们都存在着共同的缺陷。 例如交通工具这类需要不断运动的机械，不但携带能源有限，有的能源价格昂贵，其使用后 的附属产物造成环境污染严重，对人类身体也有一定的危害，而且大多数的能源不可能无限 制的开采利用，人类急切需要一种可替代能源为我们服务。因此曾经有很多发明都是利用磁 体之间产生的磁力来提供动力的方法进行替代能源的研究，有些已经申请了专利，仅国内就 有数十项同类型的专利。例如申请日为1996年4月21日，
公开日为1997年10月29日，申请号 为96104458.6的申请文件。其采用转子上固定有数个同极N极向外周按圆形紧密排列的薄片状 磁铁，定子由两个块状磁铁N极S极各在一侧组成一组定子，数组定子按同等距离固定在圆形 机壳上。其原理是定子的N极对转子上的磁铁N极相斥产生推力同时S极也与转子上的磁铁N极 产生与推力相同方向吸力的双重作用下，使转子旋转到下一个磁铁上，这时定子的N极又与转 子的N极同时S极也与转子上的磁铁N极相遇产生与推力相同方向吸力的双重作用下，又使转子 继续旋转，如此反复从而产生动力。其控制系统是靠挤压转子产生的阻力来控制的。该文件 存在着几个质疑点第一，磁动机的转子上想要固定如此多的同极在相同方向的磁体有一定 的难度，因为每两块磁体之间都会相互排斥，即使固定后转子在高速运转时很难保证稳定性。 第二，该专利公开是利用磁体间相斥和相吸双重作用产生的旋转力，但实际在转子受到阻力 时其原来吸力就会和该阻力共同使其停止产生动力。第三，该专利的控制系统使用的是刹车 类摩擦制动控制，假如转子动力强大时只可短时间的制动，在动力不停止的情况下该控制系 统不能保证其稳定性；再例如申请日为1994年10月10日，
公开日为1996年4月17日，申请号 为94116538.8的申请文件。该专利只有动力系统，采用的是磁活塞和磁定塞之间的同磁极相 斥的原理，以及之间的隔磁板交替在两组磁活塞和磁定塞之间起到隔磁作用产生动力，实中 的磁活塞和磁定塞是用钕铁硼永磁铁制成薄板形以同磁极在同侧的方式，并在每块磁板之间 用粘结材料粘合成圆柱形或其它形状，再用陶瓷钢玉制成的活塞套将该磁体板粘合在一起的 组合套住构成磁活塞和磁定塞，其中的隔磁板是用钕铁硼永磁铁制成分S极和N极的小三棱柱 或四棱柱，将小三棱柱或四棱柱极向相反依次排列而成隔磁板，通过曲轴上的链轮和链条带 动两根换向齿轮付带动隔磁板移动组成正时系统，使该机提供动力。该文件同样存在着几个质疑点第一，磁活塞的结构很难做到，即使做到其稳定性将会很差。原因是磁体的同磁极 在同一方向时之间产生的同极相斥的力很大，很难将它们通过用粘合材料固定在一起，即使 再用陶瓷钢玉制成的活塞套固定也是很难做到的。第二，该文件中最重要的隔磁板用该方法制作后是不能起到隔磁作用的，原因是该方法用钕铁硼永磁铁制成分S极和N极的小三棱柱或 四棱柱用异极相吸组合的磁体组合，与磁活塞或磁定塞其中之一近距离接触时，的确可以起 到阻止该磁塞吸住棱柱组合的作用，但将棱柱组合放于磁活塞和磁定塞之间时两塞各自与棱 柱组合两侧的异性磁极端的磁力线重合，各自成为一个整体磁体而使两塞之间仍然存在较大 的同极相斥的作用力。第三，该文件无控制系统。还有很多专利中有些是纯理论类设计，有些是理想类设计，有些实现起来比较困难其成本也很高。总之现有该类型的专利技术存在着诸多问题， 一方面大多是采用定子和转子的组合方式 的磁动机，在仅利用斥力或吸力或混合力时，不能完全避免在运转期间任何位置时都不受非 利用力的影响；再一方面，所提出的磁动机设计方案不能解决动力和阻力总会在某一位置处 于平衡状态误区；另一方面该类型的专利技术不能解决不易控制的问题，而且存在着专利技 术理论化不能实现等等。发明内容为解决上述问题本发明提供两种技术方案第一种技术方案的动力系统采用了无定子结构的设计方法。通过一个或多个转子上的磁 体相互协作将磁能转换为动能的方法实现由磁能转换为动能的过程。它由磁体、转子、控制 磁体、磁体滑道、齿轮、回弹式磁动臂、齿飞轮、离合齿飞轮、机壳、机盖、齿轮箱组成， 其特征是本机的动力系统采用无定子结构技术，由一个或多个转子上的磁体之间相互协作 组成。每个转子由一块或多块磁体的所利用磁极(N极或S极)面向外，并以顺时针或逆时针 方向倾斜统一角度均匀分布排列成圆形，其每块磁体安装在磁轴连接臂上，磁轴连接臂依照 转子磁体的相对应位置连接在带有轮状体的转子轴上，磁轴连接臂与牙轮相啮合，牙轮连接 在外齿飞轮芯上，外齿飞轮套与内齿飞轮相啮合，牙轮与离合齿飞轮及小牙轮相啮合。在转 子轴内有与其同圆心的内齿轮轴，在内齿轮轴上有与转子磁体数量相对应的内齿飞轮，转子的内齿轮轴之间或与转子齿轮之间相互传动。在转子之间有限制转子磁体运行轨迹的磁体滑 道，每个转子轴上的轮状体相互传动共同组成动力系统，转子轴上的轮状体与变速轮相互传 动位于齿轮箱内并向外界提供动力；控制系统是由在转子之间部位的一块或多块控制磁体组 成。所述的转子是由连接有齿轮的转子轴上安装有多个以一致的角度分布的回弹式磁动臂， 在磁动臂上安装有转子磁体组成。所述的回弹式磁动臂由安装有弹簧的带有齿牙的磁动臂牙杆，其中一面有成斜坡样的斜 坡滑道，磁动臂牙杆可在磁动臂壳内做伸縮运动，其弹簧的一端连接磁动臂牙杆， 一端连接 磁动臂壳，使磁动臂牙杆在向内运动后可以回弹到初始位置，在磁动臂牙杆安装磁体的一端 有一个或多个滚轮，滚轮的边缘超出磁体的边缘。所述的转子轴为中空的轴，在转子轴内有与其同圆心的内齿轮轴，内齿轮轴上有与上述 回弹式磁动臂的位置和数量相应的内齿飞轮，与安装在转子轴或磁动臂壳上的外齿飞轮套相 啮合，外齿飞轮芯上带有的牙轮与上述的磁动臂牙杆相互传动，并且与连接在转子轴上的离 合齿飞轮套及小牙轮相啮合。离合齿飞轮芯连接有齿轮连接杆，在另一端连接有小牙轮。所述的离合齿飞轮是由设有两个或多个离合子的飞轮芯、及飞轮芯外的飞轮套、锥形杆、 锥杆固定架、滚珠、弹簧、传动杆、及传动杆上的滚轮共同组成。每个离合子由带有弹簧的 伸縮杆，在其靠近飞轮套牙的一端的头部的形状能与飞轮套牙相啮合斜牙形的伸縮杆牙，伸 縮杆的另一端镶嵌入离合子壳内，伸縮杆弹簧可使其移动后恢复到初始位置。在离合子壳内 有贯穿到壳外能自由纵向活动的限位杆，限位杆与离合子壳之间有弹簧可使壳体连同伸缩杆 移动后回到初始位置，在壳体的另外一端有可自由转动滚珠，滚珠与锥形杆初始位置为不接 触，当锥形杆移动动时，积压滚珠带动整个离合子向飞轮套牙方向移动，离合子前端的伸缩 杆牙与飞轮套牙接触相啮合，飞轮套的其一方向转动时将带动飞轮芯转动，当飞轮套向另一 方向转动时，由于伸縮杆的斜面与飞轮套牙的斜面平行，所以积压伸縮杆相内侧移动，将不 能带动离合芯转动，当锥形杆离开滚珠时，离合子整体向内移动伸縮杆由于弹簧的作用将恢 复到初始位置。离合齿飞轮的锥形杆连接传动杆，传动杆的另一端连接有一个滚轮，与回弹 式磁动臂的磁动臂牙杆初始位置不接触，当牙杆移动到一定位置时，其上的斜坡突起接触到滚轮向上移动，使滚轮通过传动杆把锥形杆向离合齿飞轮芯移动，挤压离合子从而使离合齿 飞轮套带动其芯转动，完成离合功能。所述磁体滑道位于转子之间，其一面能与回弹式磁动臂磁动臂牙杆上的滚轮在压縮时滑 动接触，起到限制转子之间磁体靠近的作用。所述控制磁体是一块或多块磁体安装与转子之间的位置，磁体的所利用磁极面向外，磁 体的非利用磁极面相对，中间用导磁材料连接构成一个整体，安装与可通过机壳上的齿轮转 动而在一定范围内移动的控制磁体壳内，是控制磁体可以远离和靠近转子的动作，达到控制 转子转动的目的。当转子磁体通过回弹式磁动臂回弹到转子的边缘时，与转子磁体同极相斥 产生旋转力使可控磁燃机转动。其动能来源于转子上磁体同磁极面相互排斥的协同作用。其转子上的磁体以所利用磁 极端一面向外沿顺时针或逆时针方向倾斜的磁体组合成转子磁体组。以顺时针倾斜的转子磁体组组成的转子，因其旋转时方向是逆时针故称该转子为反向转子；反之以逆时针方向倾斜 转子磁体组组成的转子因其旋转方向是顺时针故称为正向转子，这样的一对转子通过其轴上 的齿轮或其它轮状体相互连接组成一对相互协作的转子成为该机的动力源。下面以一对转子为例，解释其相互协作产生动能的运转过程 一对转子安装与机壳内， 转子上个磁体的初始位置时，会有第一对转子磁体的相互排斥力由于不作用在一条直线上， 其回弹式磁动臂将在弹簧的作用下使磁动臂牙杆弹出，加长了转子磁体与轴心的距离，使力 臂大于其它位于一条直线上的转子磁体与轴心的力臂，此时动力大于阻力，该对转子磁体将推动两转子向相反的方向转动，在转子转动后第二对转子磁体由于遇到控制磁体的同磁极的 相互排斥力，以及磁体滑道的限制，将向更靠近轴心的位置，此时离合齿飞轮的传动杆在该 磁动臂牙杆上的斜坡滑道的积压下向上沿着斜坡滑行，而使离合齿飞轮启动，在磁动臂牙杆 向内縮时带动与之啮合的牙轮转动，在离合齿飞轮的离合未启动时牙轮只带动离合齿飞轮套 转动，在离合启动后离合齿飞轮套带动离合齿飞轮芯同时转动，离合齿飞轮芯连接的小牙轮 与下一组的牙轮相互传动，于是带动该牙轮以与上一组牙轮相同的方向转动，该牙轮将带动 与之啮合的磁动臂牙杆向后縮，这样第三对磁动臂牙杆上转子磁体也随着移动向轴心方向， 磁动臂牙杆上的磁体滑轮顺利进入磁体滑道，由于磁体滑道的限制以及两相对应的转子磁体 之间同磁极的相互排斥力，共同限制其向远离轴心的位置移动，因此减小了其距轴心的力臂， 其产生的阻力也减小。而第二对转子磁体由于随着转子转动，将旋转到第一对转子磁体的初 始位置，位于控制磁体的两侧，其回弹式磁动臂的牙杆由于上述原理在弹簧的作用下弹出加 长了力臂继续推动转子转动又开始产生动能，这样继续循环以上的运动过程，使转子不断转 动产生动能，向外界提供动能。其控制系统是通过调整控制磁体与转子之间的距离来实现的，在机器工作时控制磁体在 相对应的转子磁体之间距离较近的位置，两者之间的排斥力产生的动能远远大于其余位于转 子之间的相对应的转子磁体产生的阻力，使转子的动力大于阻力而保持力的失衡转动。当控 制磁体远离转子磁体时，其产生的动能逐渐减小，转子的运转速度也将减慢，当其产生的动 力与阻力平衡时转子将停止转动。当产生的动力小于阻力时，已经伸出的回弹式磁动臂的磁 动臂牙杆，因为其转子轴支点与排斥力的方向不在同一直线上，所以不能使磁动臂牙杆縮回， 再由于磁体滑道的限制，结果是转子停止转动，不能向相反的方向回转。从而达到控制发动 机的目的。根据上述一对转子产生动力的运转过程，可将多对同样的转子按一个反转子连接一个正 转子的顺序组合，这样组合后它们之间互相连接相互协作，其动力性能则翻倍增加。以两对 转子为例将它们连接在机壳上，再依靠其转子轴上的齿轮或其它轮状体相互传动构成了四对 相互协作的动力源，将以强于原一对转子四倍的动力性能通过齿轮或其它传动装置与需要动 力的设备连接为其提供动能。第二种技术方案本方案的动力系统采用了类似内燃机的活塞结构组成的发动机类设备， 由与内燃机的机壳中汽缸类似的磁推缸、相当于火花塞位置安装的控制磁塞、与活塞类似的 活动磁塞，与内燃机相同的部分是润滑系统、散热系统、齿轮箱、曲轴、及供电系统即发电 机，其中比内燃机增加的部件有磁体、活塞回弹装置、隔磁板共同构成本机的动力系统，其 特征是本机机壳的一个或多个磁推缸的结构中，无化油器类装置的进油进气的通道、无尾 气排放的通道，有散热水箱或散热片，并且磁推缸断开为两部分或多部分；其动力系统是由 在每个磁推缸中安装有一块或多块磁体组成的控制磁塞、和由一块或多块磁体安装在活动塞 壳上组成的活动磁塞，活动磁塞与磁推缸之间设有活塞回弹装置。活动磁塞与安装有一个或 多个轮状体的曲轴通过传动臂相连接，在控制磁塞与活动磁塞之间有一块或多块可活动的成 圆形或其它形状的隔磁板，该隔磁板为圆形时其中一部分为隔磁板，另一部分为非导磁材料 或为空，通过与其连接的带有轮状体的传动杆，该传动杆上的轮状体与曲轴上的轮状体相互 传动，并且隔磁板的外边缘连接有滚轮或轴承，在磁推缸的周围有一块或多块导磁材料板或 隔磁板，以上结构共同组成本机的动力系统；控制系统之一是由连接在控制磁塞上，能够调 节控制磁塞与活动磁塞磁之间距离的装置，在控制磁塞与机壳之间设有活塞回弹装置共同组 成，之二是由在控制磁塞与隔磁板之间有能够活动的导磁材料或另一块隔磁板组成控制板构 成控制系统；其电力系统来至于曲轴连接的发电机组成。所述的活动磁塞回弹装置安装在包裹活动磁塞上磁体的活塞壳一端设有凹槽内的弹簧组 成，在凹槽内可放入弹簧和与之相连接的防撞垫，活塞壳上有起减少摩擦作用的滚轮。所述隔磁板是由在两端设有起减少摩擦作用的滚轮的铁板的两侧安装有磁体，磁体按照 磁极面相反的方式排列，在之上加有一层磁体，按照异磁极面相吸的方式排列，在最外层包 裹有固定板组成。所述的曲轴上有斜面轮或凹凸轮，与连接有隔磁板的传动杆上的斜面轮或传动滚轮相互 传动。所述的控制系统之一是由磁体上的控制塞壳的推送臂与控制杆相传动，控制杆与机壳上 的控制轴相连接，控制轴连接在传动齿轮上，传动齿轮与换能齿轮相啮合，通过控制与换能 齿轮啮合的齿状板，实现调节控制磁塞与活动磁塞之间距离。所述的控制系统之二是在控制磁塞和隔磁板之间，有可移动铁制材料组成的控制板，其 上有齿状结构与关机齿轮相啮合，并且一端连接有一个带有滑动块的连接杆，该滑动块可与 控制轴上的滑动臂相互传动。其运转过程是当两个控制磁塞在一定位置时，两个活动磁塞其中之一的初始位置距离控 制磁塞较近，同时活动磁塞上的弹簧处于压縮状态，活动磁塞之间为不导磁的非导磁材料或 为空，因同磁极面向对产生相斥而向下的推力和弹簧的回弹力，使与活动磁塞连接的曲轴转 动，并带动曲轴上的斜面齿轮转动，与之啮合的隔磁板上连接的斜面齿轮带动隔磁板相应的 移动。同时另一个活动磁塞的初始位置为距离控制磁塞较远的位置，并且之间有隔磁板的隔 磁作用，使其与控制磁塞之间不产生作用力，所以这个活动磁塞会随着其连接的曲轴转动而 向上移动，当到达磁推缸尽头时使活动磁塞上的弹簧压縮。在隔磁板移动离开第二个活动磁 塞时，隔磁板的位置在第一个活动磁塞和控制磁塞之间产生隔磁作用，这时两个活动磁塞及 隔磁板的初始位置互相颠倒，又重复上述的过程从而实现不断运动的过程。其控制系统之一是控制磁塞连接的控制装置，来调节控制磁塞与活动磁塞的距离，从而 调节之间磁推力的大小实现对本机速度的控制。之二是在控制磁塞和活动磁塞之间有一块可 移动的铁板或隔磁板，当其移动到两塞之间时其隔磁作用使两塞不产生作用力而达到控制。其电力系统是在活动磁塞的周围有多组导电线圈，在活动磁塞运动时磁力线不断切割 导电线圈从两产生电能；还可在曲轴上通过大、小齿轮变速连接一个发电机为外界提供电能。有益效果本发明因使用无定子结构即多转子结构，通过齿轮相互连接的多个转子彼此协作相互同 速传动，每对转子上的磁体都会只有相同的面相靠近，从而达到解决在仅利用斥力或吸力或混合力时，能够有效避免在运转期间任何位置时都不受非利用力的影响的缺点；其动力系统 的由一个转子上每块磁体和另一个转子上的每块磁体的同性磁极端之间在相遇时产生同极相 斥的作用力，并且安装在回弹式磁动臂上，在磁体产生的动力和阻力的同时，改变力臂与支 点的距离，使其总保持在动力力臂大于阻力力臂的状态，从而达解决动力与阻力总会在某一 位置时处于平衡状态的失败方案；其控制系统是由调节转子之间的控制磁体与转子磁体之间 的距离来完成的，达到了可控制的目的。本发明应用到的基本原理是其一"能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到别的物体。"是能量守恒定律。本发明在磁能转化为动能的 过程中，磁体的同磁极长时间相对时其磁力会逐渐减弱，所以符合能量守恒定律。 其二运用了 "磁体之间同极相斥，异极相吸。"的原理。是本发明产生动力的源泉。 其三运用了杠杆的基本原理。本机采用了特殊设计方法，使动力端的力臂在运转过程中 总是远远大于阻力端的力臂，所以保持动力远远大于阻力，总是处于寻找平衡的状 态，使发动机保持的正常运转，从而实现由磁能转换为动能的过程。 其四运用了牛顿第三定律。磁体的同磁极面相对时，产生的作用力和反作用力两个力是 一对方向相反、大小相等、作用在同一直线的两个力。在本发明中运用了这一原理， 从而使本发明产生动力。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明进一步说明注释圏表示磁体的N极 □表示磁体的S极标有字母表示本块磁体的标号图l是第一种实施方式的一对转子上一部分转子磁体分布结构横剖示2是第一种实施方式的转子之间滑道的结构横剖示3是第一种实施方式的回弹式磁动臂与转子轴结构关系的横剖示4是第一种实施方式的磁动臂牙杆的结构示意5是第一种实施方式的离合齿飞轮的结构横剖示6是第一种实施方式的离合子的结构示意7是第一种实施方式的离合齿飞轮的结构纵剖示8是第一种实施方式的回弹式磁动臂与转子轴结构关系的纵剖示9是第一种实施方式的整机及内转子轴连接结构示意10是第一种实施方式的内齿轮轴传动另一种方式示意ll是第一种实施方式的控制系统结构横剖示12是第一种实施方式的控制系统结构纵剖示13是第一种实施方式的转子上另一部分转子磁体分布结构横剖示14是第一种实施方式的一对转子上转子磁体整体分布横剖示15是第二种实施方式的整机中各磁体初始位置和其它部件的纵剖示图 图16是图15做功后两个活动磁塞上各磁体和隔磁板位置变化后的横剖示图 图17是第二种实施方式中方形隔磁板的一种控制结构横剖示图 图18是第二种实施方式中方形隔磁板的另一种控制结构横剖示图 图19是第二种实施方式中带有弹簧的活动磁塞结构的纵剖示图 图20是第二种实施方式中带有弹簧的活动磁塞结构的横剖示图 图21是第二种实施方式中方形隔磁板结构的纵面示图 图22是第二种实施方式中圆形隔磁板结构的横面示图 图23是第二种实施方式中控制系统关闭时的侧面剖示图 图24是图23的控制系统开放时侧面剖示图具体实施方式
本发明第一种设计方按的转子的结构是由如图1所示转子磁体9、缓冲磁体8及磁体滑 轮79安装在回弹式磁动臂80上，回弹式磁动臂80间接与安装在转子轴3上的外齿飞轮套6 相互传动，外齿飞轮套6与连接在内齿轮轴4上的内齿飞轮套5相互传动，在两转子之间安 装有磁体滑道76，以及由磁体11、 13以同磁极面相对中间夹有连接板12组成控制磁体10。如图2所示转子之间的滑道76安装在机壳55及控制滑道75之间，位于正转子齿轮1和 反转子齿轮2之上。如图3所示回弹式磁动臂由磁动臂壳26与磁动臂牙杆7两大部分组成。磁动臂壳26的 固定翼28用螺丝29固定在转子轴3上，磁动臂牙杆7上安装有磁体滑轮79的磁体固定架 16与磁动臂壳之间设主弹簧18和其尾部的副弹簧27。如图4所示磁动臂牙杆由杆体7、传 动牙15、磁体固定架16其内固定转子磁体9及连接板14和缓冲磁体8、磁体滑轮79、主弹 簧18、弹簧垫片17及斜坡滑道19组成。磁动臂壳26中安装有外齿飞轮套6及连接在外齿 飞轮芯上的牙轮24共同组成回弹式磁动臂。外齿飞轮套6与固定在内齿轮轴4上的内齿飞轮 芯31外的内齿飞轮套5相啮合。牙轮24与固定在转子轴3上的小牙轮25及离合齿飞轮套 23相啮合。离合齿飞轮芯22上的传动杆20前端的滚轮21与如图4所示磁动臂牙杆7上的 斜坡滑道19的初始位置时不祖互接触。离合齿飞轮的具体结构如图5、 7所示由齿飞轮芯22、及芯上的离合子37、齿飞轮套23、 及套齿38、锥形杆34、锥杆固定架32、滚珠33、弹簧18、传动杆20、及锥杆固定架32上 通过固定轴35连接的传动杆(20)上的滚轮21共同组成离合齿飞轮。如图6所示离合子由 带有弹簧40的伸縮杆41，在其靠近飞轮套牙的一端的头部的形状能与飞轮套牙相啮合的伸 縮杆牙39，伸縮杆41的另一端镶嵌如离合子壳42内，伸縮杆41的弹簧40可使其移动后恢 复到初始位置。在离合子壳42内有贯穿到壳外能自由纵向活动的限位杆43，限位杆43与离 合子壳43之间有弹簧44可使壳体连同伸縮杆41移动后回到初始位置，在壳体的另外一端有 可自由转动的^ 33。滚珠33与锥形杆34初始位置为不接触，当锥形杆34移动动时，积 压滚珠33带动整个离合子向飞轮套牙38方向移动，离合子前端的伸縮杆牙39与飞轮套牙 38接触相啮合，飞轮套23的其一方向转动时将带动飞轮芯22转动，当飞轮套23向另一方 向转动时，由于伸縮杆牙39与飞轮套牙38的斜面平行，所以积压伸縮杆41相内侧移动，将 不能带动离合芯22转动，当锥形杆34离开滚珠33时，离合子37整体向内移动伸縮杆41由 于弹簧40的作用将恢复到初始位置。离合齿飞轮的锥形杆34连接传动杆20，传动杆20的 另一端连接有一个滚轮21，与回弹式磁动臂的磁动臂牙杆初始位置不接触，当牙杆移动到一 定位置时，其上的斜坡滑道接触到滚轮21向上移动，使滚轮21通过传动杆20把锥形杆34 向离合齿飞轮芯22移动，挤压离合子37使离合齿飞轮套23带动其芯转动，完成离台,t-图8为回弹式磁动臂与转子轴结构关系的纵剖示图。通过螺丝29固定在转子轴3上的回弹 式磁动臂壳26与磁动臂牙杆7的各面之间设有滚承66减少摩擦，磁动臂牙杆7与牙轮24相互传 动，牙轮固定在外齿飞轮套6的芯上，外齿飞轮套6与内齿飞轮套5相互啮合，牙轮24与上一组 回弹式磁动臂牙轮相互啮合的离合齿飞轮77同轴的小牙轮78相啮合，并且同时与离合齿飞轮 套23相啮合，离合齿飞轮芯22的传动杆20上的滚轮21位于磁动臂牙杆7上部，在回弹式磁动臂 壳26上留有可使滚轮21上下移动空间的凹槽56。离合齿飞轮套23通过离合轴36连接另一小牙 轮57与下一组牙轮60牙轮相啮合，离合轴36通过固定杆51固定与转子轴3上，牙轮连接的外齿 飞轮套61与内齿飞轮套58相啮合，与上一组相同啮合的内齿飞轮套5、 58、 59固定与同一棵内 齿轮轴4上，依此类推所有的回弹式动臂都以相同的连接方式传动。内齿轮轴4穿过正转子齿 轮l且不相互传动，下端连接的内斜面轮45与第一斜面轮46相啮合，第一斜面轮46通过斜面轮 轴47与第二斜面轮52相互传动。图9为是整机及内齿轮轴连接结构，转子的转子轴3通过轴承54安装在机盖53和齿轮箱52 上，其中正转子齿轮l、 2位于齿轮箱52内，机壳55通过螺丝29固定在机盖53和齿轮箱52上。 转子内齿轮轴4上的内齿轮轴斜面齿轮45、63之间通过同在斜面轮轴47上的第一斜面轮46与第 二斜面轮52相互传动。或如图10所示转子的内齿轮轴4之间，通过分别固定在正转子齿轮l、 2 上的转子斜面轮64、 65与内齿轮轴斜面齿轮45、 63相互啮合传动。其变速齿轮48与反转子齿 轮2相啮合，通过同轴的输出齿轮50相外界提供动力。图ll、 12所示为控制系统结构横剖示图，正转子齿轮l、 2之间的控制磁体10安装在带 有齿牙73的控制杆68、 71上，控制磁体10部分位于机壳55上控制磁滑道75内，控制杆 68部分位于控制架74内，在控制架74上安装有连接在控制齿轮轴69上的控制齿轮67、 70， 控制齿轮轴69上有转动杆72，转动杆72转动将带动控制磁体10的移动达到控制功能。图13为转子上除图1所示转子磁体外其它转子磁体的初始位置，转子磁体B、 b、 D、 d位于 磁体滑道76内，而转子磁体F、 f和H、 h位于磁体滑道外，控制磁体10最近点无转子磁体。两 组转子磁体的初始位置共同构成转子的磁体的初始状态。图14为转子上全部转子磁体的初始位置，由于转子磁体A、 a距离控制磁体10最近，将会 使正转子齿轮1和反转子齿轮2向相反的方向转动。转动后转子磁体B、 b将位于转子磁体A、 a 的位置，再推动正转子齿轮1和反转子齿轮2以相反的方向转动，如此依次循环使转齿轮连续 转动从而产生动力，向需要动力的设备提供动能。本薄明的第二种实施方式是其动力系统是由如图15所示机壳103中有两个附有散热水箱106的磁推缸112，每个磁推缸 112中有两块鞾磁极端相对的磁体A、 a或磁体B、 b,其中磁体a、 b安装在相应大小的带有弹簧 118、 120的活塞壳114中组成活动磁塞113;磁体A、 B安装在相应大小的带有弹簧119的控制塞 壳110中组成控制磁塞111，控制塞壳110上的推送臂87穿过空心螺丝102的空心，空心螺丝102 通过丝扣与机壳103固定，推送臂87与推送装置连接。每个磁推缸112的两块磁体之间有一块 可活动的隔磁板99，在隔磁板99与控制磁塞111之间有一块可活动的控制板95，把磁推缸分成 三部分，隔磁板99连接在传动轴100，在传动轴100上连接有斜面齿轮115或如图17的传动滚轮 97，与曲轴上的斜面齿轮或凹凸轮98相互传动，另一种传动方式是在曲轴101上通过齿轮传动安装在机壳103上的曲轴108，曲轴108上的传动臂107传动隔磁板99组成了本实施方式的动力 系统。在图15中控制磁塞111上磁体A、 B的初始位置位于同一水平线上，活动磁塞113上磁体a 的初始位置与磁体A之间距离较近此时因之间为非导磁材料105不能起到隔磁作用，同时处于 压縮状态的弹簧118产生回弹力，并且它们是以同磁极面相对的方式，因此产生相互排斥的推 力，使磁体a和其上的传动臂107向下移动推动曲轴101旋转，而隔磁盘99通过其传动轴100上 的斜面齿轮或如图17所示的传动滚轮97，与曲轴101上的斜面齿轮或如图17所示的凹凸轮98 相互传动，再如图18所示的曲轴108的传动臂107传动隔磁板，使隔磁板99随着曲轴101的转动 而移动位置，同时活动磁塞113上磁体b的初始位置距离固定磁体B较远，并且之间有隔磁盘99 的隔磁作用之间不产生作用力，又因磁体a的作用使曲轴101旋转带动磁体b向上移动。图16所示为图15运动后的结果，使磁体a的位置变为与磁体A之间有隔磁盘99起到隔磁作 用，因此在该位置时不产生动力作用；而磁体b的位置变为与磁体B之间无隔磁作用的非导磁 材料105的位置，同时活动磁塞上的弹簧120被压縮，又因这两块磁体的同磁极面距离较近， 所以有产生相互排斥的动力，通过传动臂107使曲轴101继续旋转，同时隔磁板99也相应的移 动如此循环产生动能并通过连接在曲轴101上的齿轮116向外输出动能。如图19、20所示的活动磁塞回弹装置安装于包裹活动磁塞113上磁体b的活塞壳114一端设 有凹槽内壁126和凹槽外壁125构成的凹槽，可放入弹簧120和与之相连接的防撞垫124，活塞 壳114上有起减少摩擦作用的滚轮85。如图21所示方形隔磁板由在两端设有起减少摩擦作用的滚轮85的铁板81的两侧安装有磁 体，按照如磁体83与磁体121以相反的磁极面排列，在之上加有一层磁体，按照如磁体127和 128以异磁极面相吸的方式排列，在最外层包裹有固定板82组成，在非利用位置无导磁材料和 磁体排列。如图22所示圆形隔磁板由减少摩擦和增加其稳定性的作用轴承123内安装有如图21所示 的磁体排列方式组成的磁体83和121，在其余的位置122无磁体和导磁材料排列组成。其控制系统是由如图15所示在磁体A、 B上的控制塞壳110的推送臂87上有如图23所示的 滚轮85与控制杆105相传动， 一棵固定与机壳103上的控制轴91相互传动，控制轴91连接在传 动齿轮88上，传动齿轮88与换能齿轮94相啮合，通过控制与换能齿轮94啮合的齿状板96，实 现调节控制磁塞lll与活动磁塞之间距离，从而调节了之间的磁力强弱达到调节机速的目的。图23是控制系统的另一种方式，在磁体B、 b之间的控制板95上有齿状结构与关机齿轮的 相啮合，其控制板95还连接有一个带有滑动块90的连接杆92，该滑动块90可与控制轴上的滑 动臂89相互传动。图24所示关机齿轮93连接有如图1所示的马达齿轮87旋转时，关机齿轮93带动控制板95 移动到磁体B、 b之间，因控制板95为铁板或隔磁板，所以起到隔磁作用使本机停止工作，同 时控制杆105随着滑动臂89带动控制轴91转动而向上移动，并带动控制塞壳上的推送臂87向上移动。其电力系统是由如图15、 16所示在曲轴101上通过大、小齿轮变速连接一个发电机(109)为外界提供电能。
权利要求
1.一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法，由磁体、转子、控制磁体、磁体滑道、齿轮、回弹式磁动臂、齿飞轮、离合齿飞轮、机壳、机盖、齿轮箱组成，其特征是本发明的动力系统采用了无定子结构的设计，通过一个或多个转子上的磁体相互协作将磁能转换为动能的方法实现由磁能转换为动能的过程，本机的动力系统是由一个或多个转子上相对应的转子磁体(9)之间相互协作完成，每个转子是由一块或多块转子磁体(9)的所利用磁极面向外，并以顺时针或逆时针方向倾斜统一角度均匀分布排列成圆形，每块转子磁体(9)安装在磁轴连接臂(80)上，磁轴连接臂(80)依照转子磁体(9)的相对应位置连接在带有齿轮(1、2)的转子轴(3)上，转子轴(3)中设有与其同圆心的内齿轮轴(4)，内齿轮轴(4)上连接有与回弹式磁动臂(80)相对应的内齿轮(5)，磁轴连接臂(80)与转子轴(3)之间有多个轮状体(5、6、23、24、25)相互传动，转子轴(3)上的齿轮(1、2)相互传动，内齿轮轴(4)之间或与转子齿轮(1、2)之间相互传动共同组成动力系统，转子轴(3)上的齿轮(1、2)与变速轮(48)相互传动位于齿轮箱(52)内并向外界提供动力；控制系统是由在转子之间部位的一块或多块磁体(11、13)组成，控制磁体(10)安装在带有齿牙(73)的控制杆(68、71)上，控制磁体(10)部分位于机壳(55)上控制磁滑道(75)内，控制杆(68)部分位于控制架(74)内，在控制架(74)上安装有连接在控制齿轮轴(69)上的控制齿轮(67、70)，控制齿轮轴(69)上有转动杆(72)，转动杆(72)转动将带动控制磁体(10)的移动达到控制功能。
2. 按照权利要求1所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法， 其特征是所述转子之间设有限制磁体运转轨迹的滑道(76)，滑道76安装机壳(55)上。
3. 按照权利要求1所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法， 其特拔是《回弹式磁动臂(80)由安装有弹簧(18、 27)的带有齿牙(15)的磁动臂牙杆(7)， 其中一面有成斜坡样的斜坡滑道(19)，其弹簧(18、 27)的一端连接磁动臂牙杆(7)另一 端连接磁动臂壳(26)，在磁动臂牙杆(7)的磁体固定架(16)内固定转子磁体(9)，磁体 齒定架(16)的边缘设有一个或多个磁体滑轮(79)，磁体滑轮(79)的边缘超出转子磁体(9) 的边缘。
4. 按照权利要求1所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法， 其特征是述的转子轴(3)有多个齿轮(5、 6、 23、 24、 25)相互传动，在中空转子轴(3) 内设有与其同圆心的内齿轮轴(4)，内齿轮轴(4)上有回弹式磁动臂(80)的位置和数量相 应的内齿飞轮(5)，与安装在转子轴(3)或磁动臂壳(26)上的外齿飞轮套(6)相啮合， 外齿飞轮芯上带有的牙轮(24)与磁动臂牙杆(7)相互传动，并且与连接在转子轴上的离合 齿飞轮套(23)及小牙轮(25)相啮合共同组成转子轴(3)。
5.按照权利要求l、 4所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方 法，其特征是所述的离合齿飞轮(23)是由设有两个或多个离合子(37)的飞轮芯(22)、 及飞轮芯(22)外的飞轮套(23)、锥形杆(34)、锥杆固定架(32)、滚珠(33)、弹簧(18)、 传动杆(20)、及传动杆(20)上的滚轮(21)共同组成。
6.按照权利要求1所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法， 其特征是所述的离合子(37)由带有弹簧(40)的伸縮杆(41)，在其靠近飞轮套牙(38) 一端头部有成斜牙形的伸縮杆牙(39)，伸縮杆(41)的另一端镶嵌入离合子壳(42)内，在离合子壳(42)内有贯穿到壳外能自由纵向活动的限位杆(43)，限位杆(43)与离合子壳(42) 之间设有弹簧(44)，在离合子壳(42)另外一端有可自由转动滚珠(33)组成。
7. 按照权利要求1所述一种采用无定子技术由磁能转换为动能的发动机类设备的方法， 其特征是所述控制磁体(10)是一块或多块磁体(11、 13)安装在转子之间位置，磁体(11、 13)的所利用磁极面向外，磁体的非利用磁极面相对，中间为导磁材料(12)共同组成* :
8. —种采用活塞结构由磁能转换为动能的发动机类设备，即类似内燃机的活塞M构组 成的发动机类设备，由与内燃机的机壳中汽缸类似的磁推缸、相当于火花塞位置变裟钓控制 磁塞、与活塞类似的活动磁塞，与内燃机相同的部分是润滑系统、散热系统、齿轮箱、曲轴、 及供电系统即发电机，其中比内燃机增加的部件有磁体、活塞回弹装置、隔磁板共同构成本 机的动力系统，其特征是本机机壳(103)的一个或多个磁推缸(112)的结构中，无化油 器类装置的进油进气的通道、无尾气排放的通道，有散热水箱(106)或散热片，并且磁推缸(112)断开为两部分或多部分；其动力系统是由在每个磁推缸(112)中安装的一块或多块 磁体(A或B)和回弹装置(119)组成的控制磁塞(111)和由一块或多块磁体(a或b)安 装在活动塞壳(114)及回弹装置(U8、 120)上组成的活动磁塞(U3)，活动磁塞(113) 与安装有一个或多个轮状体(115)的曲轴(101)通过传动臂(107)相连接，在控制磁塞(UU 与活动磁塞(113)之间有一块或多块可活动的成圆形或其它形状的隔磁板(99)，隔磁板(99) 是由边缘设有滚轮或轴承(85)的导磁材料(81)上安装有多块磁体(83、 121、 127、 128)， 磁体(83、 121)排列在导磁材料(81)两侧，在非利用位置(122)无导磁材料和磁体排列 共同组成隔磁板；隔磁板(99)与曲轴(101)的传动方式有两种，其一是通过与其连接的带 有齿轮(115)或传动滚轮(97)的传动杆(100)，该传动杆(100)上的齿轮(115)或传动 ^^轮(97)与曲轴上的齿轮或凹凸轮(98)相互传动；其二，是通过机壳(103)上的曲轴(108) 与曲轴(101)通过轮状体(115)相互传动，曲轴(108)的传动臂(107)传动隔磁板(99) 组成；在磁推缸(112)的周围有一块或多块导磁材料板(81)或隔磁板(99)，以上结构共 同组成本机的动力系统;控制系统之一是由连接在控制磁塞(111 )上，能够调节控制磁塞(111 ) 与活动磁塞磁(95)之间距离的装置组成，之二是由在控制磁塞(111)与隔磁板(99)之间 有能够活动的导磁材料或另一块隔磁板组成控制板(95)构成控制系统；其电力系统来至于 曲轴(H)l)上连接的经变速齿轮变速后传动给发电机(109)组成。
9. 按照权利要求8所述一种采用活塞结构由磁能转换为动能的发动机类设备，其特征是-所述隔磁板(99)是由边缘设有滚轮或轴承(85)的导磁材料(81)上安装有磁体(83、 121、 127、 128),磁体(83、 121)以相反的磁极面排列在导磁材料(81)两侧，磁体(83、 121) 上附加有一层以异磁极面相吸的方式排列磁体(127、 128)，在最外层包裹有固定板(82)， 在非利用位置(122)无导磁材料和磁体排列共同组成隔磁板。
全文摘要
一种不依靠汽油等能源，利用磁能转换为动能的发动机类设备。本发明的动力系统采用了无定子结构的设计，通过一个或多个转子上的磁体相互协作将磁能转换为动能的方法实现由磁能转换为动能的过程，其控制系统是通过调节在转子之间部位磁体与转子磁体的距离来实现的，采用无定子技术的优势为在利用磁体之间斥力的同时，能有效避免在运转期间不受非利用力的影响而产生动能，在转子上的回弹式磁动臂，在磁体产生的动力和阻力的同时，改变力臂与支点的距离，使其总保持在动力力臂大于阻力力臂的状态，从而达解决动力与阻力总会在某一位置时处于平衡状态的失败方案，可直接或间接为各种需要动力的设备提供动力。
文档编号H02N11/00GK101252332SQ20071018227
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月19日
发明者邢成龙 申请人:邢成龙