发动机的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发动机包括第一曲轴、第二曲轴、连杆和输出轴，第一曲轴包含有至少两个第一连杆颈，第二曲轴包含有至少两个第二连杆颈；每个第一连杆颈上连接有连杆且连杆可相对第一连杆颈转动，每个第二连杆颈上连接有输出轴，每个连杆上连接有第一磁铁，每个输出轴内设有第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁相对的磁极为同极；发动机还包括缸套，每个缸套正对每个第一连杆颈且每个缸套的位置固定，每个第一磁铁设于缸套中且第一磁铁可在缸套中移动；每一输出轴上设有限位机构，限位机构使输出轴的朝向固定。本发明的发动机不需要燃料，没有燃烧废气的排放，仅依靠磁铁的磁能作为动力源即可输出动力，是一种无功耗、无污染的发动机。
【专利说明】
发动机
技术领域
[0001]本发明涉及能源转换领域，具体而言，涉及一种发动机。【背景技术】
[0002]随着工业化的不断发展，发动机的应用越来越广泛，在汽车、航空航天的应用最为常见。
[0003]目前的发动机均为燃油式发动机，燃油式发动机在损耗了大量的燃油的同时，还有大量的废气排放，不环保并且造成了能源的浪费。
[0004]因此为解决现有发动机能耗大、污染大的问题，有必要提供一种无功耗、无污染的发动机。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种不需要燃料，没有燃烧废气的排放，仅依靠磁铁的磁能作为动力源即可输出动力的无功耗、无污染的发动机。
[0006]为解决上述问题，本发明提供的解决方案如下:
[0007]—种发动机，包括第一曲轴、平行于所述第一曲轴的第二曲轴、连杆和输出轴，所述第一曲轴包含有至少两个第一连杆颈，所述第二曲轴包含有至少两个第二连杆颈，所述第一连杆颈和所述第二连杆颈的数量相等；
[0008]每个所述第一连杆颈上连接有所述连杆且所述连杆可相对所述第一连杆颈转动， 每个所述第二连杆颈上连接有所述输出轴且所述输出轴可相对所述第二连杆颈转动；
[0009]每个所述连杆上连接有第一磁铁且所述第一磁铁可相对所述连杆转动，每个所述输出轴内设有第二磁铁且所述第二磁铁相对所述输出轴的位置保持不变，所述第一磁铁和所述第二磁铁相对的磁极为同极；
[0010]所述发动机还包括缸套，每个所述缸套正对每个所述第一连杆颈且每个所述缸套的位置固定，每个所述第一磁铁设于所述缸套中且所述第一磁铁可在所述缸套中移动；
[0011]每一所述输出轴上设有限位机构，所述限位机构使所述输出轴的朝向固定。
[0012]进一步，多个所述第一连杆颈在所述第一曲轴上圆周均布，多个所述第二连杆颈在所述第二曲轴呈相同的圆周均布。
[0013]进一步，所述发动机还包括传动机构，所述第一曲轴和所述第二曲轴通过传动机构连接同步转动。
[0014]进一步，所述传动机构为链传动或带传动。
[0015]进一步，所述第一磁铁为长条状磁铁，所述第一磁铁的横截面积大于所述第二磁铁的横截面积，所述第一磁铁和所述第二磁铁始终有相对的重叠部分。
[0016]进一步，所述第一磁铁与所述缸套之间设有滚动部件。
[0017]进一步，所述限位机构由定位件和弹簧组成，所述输出轴上开有长槽，所述定位件穿过所述长槽，所述弹簧套在所述定位件之上并设于所述输出轴之上。
[0018]进一步，所述第一磁铁可从所述缸套中滑出。
[0019]进一步，所述连杆与所述第一磁铁通过铰接连接。
[0020]进一步，所述发动机中的除去所述第一磁铁和所述第二磁铁以外的部件均采用非磁性材质。
[0021]本发明与现有技术相比，其显著优点是:本发明的发动机采用多组第一磁铁和第二磁铁的结构，第一磁铁连接在连杆上，连杆带动第一曲轴转动，第二磁铁连接在输出轴上，输出轴带动第二曲轴转动。第一磁铁和第二磁铁相斥，第一磁铁和第二磁铁之间的斥力为发动机的动力源，多组第一磁铁和第二磁铁的反复靠近和远离，使得第一曲轴和第二曲轴不断的转动，输出轴不断的伸出和缩进，从而形成一个完整的动力转化装置，即将磁铁的磁能转化为发动机的动能。本发明的发动机不需要燃料，没有燃烧废气的排放，仅依靠磁铁的磁能作为动力源即可输出动力，是一种无功耗、无污染的发动机。[〇〇22]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1示出了本发明实施例所提供的一种发动机的整体结构示意图；
[0025]图2示出了本发明实施例所提供的一种发动机第一磁铁和第二磁铁的剖面结构示意图；
[0026]图3示出了本发明实施例所提供的一种发动机的第一磁铁和连杆结构的示意图。 [〇〇27]主要元件符号说明:[〇〇28]100-发动机；110-第一曲轴；111-第一连杆颈；112-第一主轴颈；120-第二曲轴；121-第二连杆颈；122-第二主轴颈；130-连杆；130a-盖端；130b-杆端；131-第一磁铁；131a-铰接座；132-销；140-输出轴；141 -第二磁铁；142-长槽；150-缸套；151-限位盖板；161 -链轮;162-链条;170-滚动部件；180-底座；180-支架；191-定位件；192-弹簧。【具体实施方式】
[0029]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对发动机进行更全面的描述。附图中给出了发动机的优选实施例。但是，发动机可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对发动机的公开内容更加透彻全面。
[0030]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时， 不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发动机的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0032]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0033]实施例1[〇〇34]本发明的发动机以两个磁铁相互排斥的斥力作为动力源，驱动输出轴产生动力输出。
[0035]请一并参阅图1和图2,发动机100包括第一曲轴110、平行于第一曲轴110的第二曲轴120、连杆130和输出轴140,第一曲轴110包含有至少两个第一连杆颈111，第二曲轴120包含有至少两个第二连杆颈121，第一连杆颈111和第二连杆颈121的数量相等。
[0036]每个第一连杆颈111上连接有连杆130且连杆130可相对第一连杆颈111转动，每个第二连杆颈121上连接有输出轴140且输出轴140可相对第二连杆颈121转动。
[0037]每个连杆130上连接有第一磁铁131且第一磁铁131可相对连杆130转动，每个输出轴140内设有第二磁铁141且第二磁铁141相对输出轴140的位置保持不变，第一磁铁131和第二磁铁141相对的磁极为同极。[〇〇38] 发动机100还包括缸套150,每个缸套150正对每个第一连杆颈111且每个缸套150 的位置固定，每个第一磁铁131设于缸套150中且第一磁铁131可在缸套150中移动。
[0039]每一输出轴上设有限位机构，限位机构使输出轴的朝向固定。
[0040]具体的，曲轴是发动机100中最重要的部件，它承受连杆130传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机100上其他附件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。
[0041]本实施例中，第一曲轴110和第二曲轴120为多个圆盘通过多个圆杆连接起来的组件。圆杆即为连杆颈。圆盘的直径相比于连杆颈的直径大很多，圆盘具有较大的转动惯量， 可将圆盘看做传统发动机中的飞轮，作用如同一个能量存储器，圆盘的结构将发动机1〇〇能量储存起来，克服其他部件的阻力，使第一曲轴110和第二曲轴120均匀旋转。[〇〇42]进一步，多个第一连杆颈111在第一曲轴110上圆周均布，多个第二连杆颈121在第二曲轴120呈相同的圆周均布。[〇〇43]本实施例中，第一连杆颈111为第一曲轴110上圆盘之间的圆杆，第二连杆颈121为第二曲轴120上圆盘之间的圆杆。第一曲轴110包括五个第一连杆颈111，第二曲轴120包括五个第二连杆颈121。第一连杆颈111在各个圆盘上呈圆周均布，五个圆杆即为圆周上的五等分均布，即相邻圆盘上的第一连杆颈111的圆心角偏转72°。可以理解，相邻第一连杆颈 111的圆心角的偏转角度为360° /第一连杆颈111的数量。第二连杆颈121第二曲轴120上的分布方式与第一连杆颈111在第一曲轴110上的分布方式相同，即第一曲轴110和第二曲轴 120为两个结构相同的曲轴。可以理解，第一曲轴110和第二曲轴120的圆盘和圆杆结构还可以为其他的结构和数量，可根据实际转动需求设置不同的曲轴结构。
[0044]具体的，发动机100还包括底座180,底座180为整个发动机100的支撑座，发动机 100的部件均设于底座180之上，底座180上设有支架181。第一曲轴110两端伸出第一主轴颈112,第二曲轴120两端伸出第二主轴颈122。第一主轴颈112和第二主轴颈122分别从各自曲轴的圆盘轴心伸出，第一主轴颈112和第二主轴颈122分别为第一曲轴110和第二曲轴120的回转中心。第一曲轴110两端的第一主轴颈112连接在支架181上且第一曲轴110可绕着第一主轴颈112转动，第二曲轴120两端的第二主轴颈122平行于第一曲轴110连接在支架181上且第二曲轴120可绕着第二主轴颈122转动。
[0045]进一步，发动机100还包括传动机构，第一曲轴110和第二曲轴120通过传动机构连接同步转动。[〇〇46]上述，传动机构连接在第一主轴颈112和第二主轴颈122上，传动机构将第一曲轴 110和第二曲轴120的转动连接起来，使第一曲轴110和第二曲轴120的转动同步性更好。
[0047]进一步，传动机构为链传动或带传动。
[0048]上述，链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点:无弹性滑动和打滑现象，传动比准确，工作可靠，效率高;传递功率大，过载能力强，相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小， 作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力，且其具有造价低廉、不需润滑、维护容易等特点。
[0049]本实施例中，第一主轴颈112上连接有链轮161，第二主轴颈122上连接有相同的链轮161，链条162套在两个链轮161上使得两个链轮161的转动同步，即使得第一曲轴110和第二曲轴120的转动同步。
[0050]上述，第一连杆颈111上连接有连杆130且连杆130可绕着第一连杆颈111转动。[〇〇51 ] 具体的，如图3所示，连杆130由盖端130a和杆端130b组成，盖端130a和杆端130b为可拆卸连接。杆端130b连接在第一连杆颈111上之后装上盖端130a，这种结构是为了便于连杆130的安装。另外为使连杆130相对第一连杆颈111转动更加顺畅，可在第一连杆颈111和连杆130之间加设轴承(图中未示出)，轴承将第一连杆颈111和连杆130之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，动力损失更小，效率更高。轴承也分成两部分，即分成上下轴瓦，其结构为曲轴连杆机构中的常用形式，在此不做赘述。[〇〇52]上述，连杆130上连接有第一磁铁131且第一磁铁131可绕着连杆130转动。连杆130 带动第一磁铁131—起运动。[〇〇53]进一步，连杆130与第一磁铁131通过铰接连接。[〇〇54]具体的，铰接是指两个零件在连接后仍然可以相互转动，其实现的形式多种多样， 是一种较为常见的连接结构。本实施例中，第一磁铁131上设有铰接座131a，铰接座131a为第一磁铁131上的两个带有圆孔的凸台，连杆130上设有一个孔，一个销132分别穿过铰接座 131a和连杆130上的孔，销132与连杆130的孔过盈，销132与铰接座131a的孔间隙配合，从而使连杆130和第一磁铁131形成铰接。
[0055]上述，发动机100还包括缸套150,缸套150设于底座180之上且与底座180的位置固定。第一磁铁131可在缸套150中移动。
[0056]进一步，第一磁铁131与缸套150之间设有滚动部件170。[〇〇57]具体的，缸套150为壳状体。为使第一磁铁131在缸套150中顺畅的滑动，在第一磁铁131和缸套150之间加设滚动部件170,滚动部件170变第一磁铁131和缸套150之间的滑动摩擦为滚动摩擦，使得第一磁铁131在滑动时的阻力较小，减少了动力损失，提高了动力传动的效率。[〇〇58]本实施例中，滚动部件170由多个相互接触的钢珠组成。可以理解，在其他实施例中，滚动部件170可以为辊子等其他可滚动的部件。[〇〇59]进一步，第一磁铁131可从缸套150中滑出。[〇〇6〇]具体的，缸套150上设有限位盖板151，限位盖板151限制滚动部件170在缸套150中的位置。本实施例中在缸套150的两端各设有限位盖板151，限位盖板151的开口面积等于第一磁铁131的横截面积。在缸套150中装入第一磁铁131后再两端装上限位盖板151，限位盖板151与缸套150为可拆卸连接。在另一实施例中，限位盖板151为一个，缸套150的一端开口大于第一磁铁131的横截面积，缸套150的另一端开口等于第一磁铁131的横截面积，这种缸套150的结构是为了保证第一磁铁131能装入缸套150。
[0061]上述，第二连杆颈121上连接有输出轴140且输出轴140可绕着第二连杆颈121转动，输出轴140内设有第二磁铁141，第二磁铁141与第一磁铁131相对的磁极相同。
[0062]具体的，输出轴140为管状体，输出轴140与第二连杆颈121之间设有轴承，加设轴承的原理与连杆130连接在第一连杆颈111上的原理相同，即减少动力损失，提高动力传动的效率。输出轴140内设有第二磁铁141，第二磁铁141在输出轴140内的位置保持不变。第一磁铁131和第二磁铁141相对的磁极相同，即第一磁铁131和第二磁铁141之间始终存在斥力。
[0063]上述，输出轴140上设有限位机构，限位机构使得输出轴140的方向始终朝向底座 180方向。
[0064]进一步，限位机构由定位件191和弹簧192组成，输出轴140上开有长槽142，定位件 191穿过长槽142,弹簧192套在定位件191之上并设于输出轴140之上。[〇〇65]具体的，第二连杆颈121在带动输出轴140—起运动时，输出轴140会做前后上下方向的移动，输出轴140的方位不固定，加设限位机构使得输出轴140的位置更加固定。输出轴 140上的长槽142保证输出轴140能在前后移动。弹簧192设于输出轴140之上，弹簧192的弹力使得输出轴140—直受到一个朝向底座180的力。弹簧192的弹力要适中，过大阻碍输出轴 140的移动，过小又不足以限制输出轴140的方位，可根据实际使用情况，通过实验或者计算选取合适的弹簧192。
[0066]进一步，第一磁铁131为长条状磁铁，第一磁铁131的横截面积大于第二磁铁141的横截面积，第一磁铁131和第二磁铁141始终有相对的重叠部分。
[0067]上述，第一磁铁131的横截面呈长条状，面积大于第二磁铁141的横截面积，这种布置能够保证第一磁铁131和第二磁铁141在各个位置均存在相对时的重叠，从而保证足够的动力输出。第一磁铁131和第二磁铁141均为永磁铁。
[0068]进一步，发动机100中的除去第一磁铁131和第二磁铁141以外的部件均采用非磁性材质。[〇〇69]具体的，因为第一磁铁131和第二磁铁141之间的斥力为本发动机100的动力源，若其他的部件为磁性材质，则会存在一定程度的干扰，降低发动机100的动力输出和传动效率甚至使发动机100不能运行。所以发动机100中的除去第一磁铁131和第二磁铁141以外的部件均采用非磁性材质，如选用不锈钢材质，铝合金材质、塑料材质等，可根据使用强度等要求选用不同的材料。
[0070]上述，发动机100还包括外罩(图中未示出)，外罩设于底座180之上，发动机100的部件均收于外罩之中。
[0071]发动机100的整体工作原理如下:本实施例中，发动机100包括五组第一磁铁131和第二磁铁141。在启动时，输出轴140带动第二曲轴120转送，输出轴140上的第二磁铁141与第一磁铁131产生斥力，使得第一磁铁131带动连杆130转动，而后连杆130带动第一曲轴110 转动。第一磁铁131可看做传统发动机的活塞，缸套150可看做传统发动机的缸体，输出轴 140可看做传统发动机的点火装置，多组第一磁铁131和第二磁铁141的结构可看做传统发动机的多缸结构。第一磁铁131和第二磁铁141靠近时相当于压缩冲程，第一磁铁131和第二磁铁141远离时相当于做功冲程。第一连杆颈111和第二连杆颈121呈圆周均匀分布，所以， 每个连杆130和每个输出轴140上的传动速度均不同，输出轴140的摆动角度也不同，使得第二磁铁141与第一磁铁131的相对面积也不同，从而平衡各个输出轴140和各个连杆130的受力，从而使第一曲轴110和第二曲轴120的转动达到一个相对的平衡状态。第一曲轴110和第二曲轴120还通过链传动连接，使得第一曲轴110和第二曲轴120的一致性更好。在第一曲轴 110和第二曲轴120的转动连续时，靠第一磁铁131和第二磁铁141的斥力驱动发动机100的连续运行，将磁铁的磁能转换为发动机100的动能。
[0072]本发明的发动机采用多组第一磁铁和第二磁铁的结构，第一磁铁连接在连杆上， 连杆带动第一曲轴转动，第二磁铁连接在输出轴上，输出轴带动第二曲轴转动。第一磁铁和第二磁铁相斥，第一磁铁和第二磁铁之间的斥力为发动机的动力源，多组第一磁铁和第二磁铁的反复靠近和远离，使得第一曲轴和第二曲轴不断的转动，输出轴不断的伸出和缩进， 从而形成一个完整的动力转化装置，即将磁铁的磁能转化为发动机的动能。本发明的发动机不需要燃料，没有燃烧废气的排放，仅依靠磁铁的磁能作为动力源即可输出动力，是一种无功耗、无污染的发动机。
[0073]在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0074]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0075]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种发动机，其特征在于，包括第一曲轴、平行于所述第一曲轴的第二曲轴、连杆和输出轴，所述第一曲轴包含有 至少两个第一连杆颈，所述第二曲轴包含有至少两个第二连杆颈，所述第一连杆颈和所述 第二连杆颈的数量相等；每个所述第一连杆颈上连接有所述连杆且所述连杆可相对所述第一连杆颈转动，每个 所述第二连杆颈上连接有所述输出轴且所述输出轴可相对所述第二连杆颈转动；每个所述连杆上连接有第一磁铁且所述第一磁铁可相对所述连杆转动，每个所述输出 轴内设有第二磁铁且所述第二磁铁相对所述输出轴的位置保持不变，所述第一磁铁和所述 第二磁铁相对的磁极为同极；所述发动机还包括缸套，每个所述缸套正对每个所述第一连杆颈且每个所述缸套的位 置固定，每个所述第一磁铁设于所述缸套中且所述第一磁铁可在所述缸套中移动；每一所述输出轴上设有限位机构，所述限位机构使所述输出轴的朝向固定。2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，多个所述第一连杆颈在所述第一曲轴上 圆周均布，多个所述第二连杆颈在所述第二曲轴呈相同的圆周均布。3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括传动机构，所述第一 曲轴和所述第二曲轴通过所述传动机构连接同步转动。4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述传动机构为链传动或带传动。5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一磁铁为长条状磁铁，所述第一 磁铁的横截面积大于所述第二磁铁的横截面积，所述第一磁铁和所述第二磁铁始终有相对 的重叠部分。6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一磁铁与所述缸套之间设有滚动 部件。7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述限位机构由定位件和弹簧组成，所 述输出轴上开有长槽，所述定位件穿过所述长槽，所述弹簧套在所述定位件之上并设于所 述输出轴之上。8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第一磁铁可从所述缸套中滑出。9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述连杆与所述第一磁铁通过铰接连接。10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机中的除去所述第一磁铁和 所述第二磁铁以外的部件均采用非磁性材质。
【文档编号】H02K53/00GK105958794SQ201610406899
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】刘景纲
【申请人】刘景纲