專(zhuān)利名稱(chēng)：棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能源、動(dòng)力系統(tǒng)，特別是利用永磁能發(fā)生裝置和棘輪機(jī)構(gòu)，將永磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
人類(lèi)現(xiàn)在利用的能源主要有石油、水力、風(fēng)電、太陽(yáng)能等，成本高、環(huán)境污染嚴(yán)重。現(xiàn)有技術(shù)本人的“一種磁力能量放大器”、“直流式磁力能量放大器”“內(nèi)置式磁力能量放大器”、“外置式磁力能量放大器” “永磁能原動(dòng)機(jī)”和“交流式磁力能量放大器”，利用永磁能發(fā)生裝置和流體傳動(dòng)系統(tǒng)，將永磁能轉(zhuǎn)換成流體交替往復(fù)運(yùn)動(dòng)或直流往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力輸出。
本發(fā)明用棘輪機(jī)構(gòu)替代流體傳動(dòng)系統(tǒng)，可以大大降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)，主要包括永磁能發(fā)生裝置和棘輪機(jī)構(gòu)，其特征是a.永磁能發(fā)生裝置由磁鐵(1)、磁環(huán)( 、轉(zhuǎn)子C3)和搖柄(4)組成，轉(zhuǎn)子四周設(shè)有一個(gè)由8個(gè)或8個(gè)以上S極和N極相間排列的磁鐵組成的磁環(huán)，而且磁環(huán)上磁鐵的數(shù)量是 4或6的公倍數(shù)；4個(gè)或4個(gè)以上的設(shè)有搖柄的磁鐵對(duì)稱(chēng)或平均分布在轉(zhuǎn)子的周?chē)掖盆F的數(shù)量是2的公倍數(shù)，其中，有一半磁鐵的S極向外、N極向軸排列，另有一半的磁鐵的N 極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)相對(duì)而設(shè)且繞軸對(duì)稱(chēng)或平均分布；b.棘輪機(jī)構(gòu)由1個(gè)棘輪和4組或4組以上的擺桿棘爪機(jī)構(gòu)組成，而且擺桿棘爪機(jī)構(gòu)的數(shù)量是2的公倍數(shù)；擺桿(6)通過(guò)銷(xiāo)軸(5)與搖柄固定連接；c.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)交替產(chǎn)生吸力和斥力，對(duì)搖柄產(chǎn)生角動(dòng)力，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)將搖柄往復(fù)擺動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力向終端輸出。各搖柄上的磁鐵的S極和N極既可以相間排列，也可以所有S極與所有N極的磁鐵分列在軸的兩側(cè)，只要求向軸排列的S極與N極的數(shù)量相同且繞軸對(duì)稱(chēng)或平均分布就可以了。磁鐵的S極和N極的排列方式有S-N-S-N或S-S-N-N或S-S-S-N-N-N或S-S-N-S-N-N 或S-S-N-S-N-N-S-N等多種方式。轉(zhuǎn)子上設(shè)有8個(gè)或8個(gè)以上的相間而設(shè)的磁鐵，而且磁鐵的數(shù)量是4或6的公倍數(shù)，如12個(gè)、16個(gè)、18個(gè)、20個(gè)等等。搖柄磁鐵設(shè)有4個(gè)或4個(gè)以上，而且磁鐵的數(shù)量是2 的公倍數(shù)，如4、6、8、10等等。如果轉(zhuǎn)子上的磁鐵數(shù)量不是4或6的公倍數(shù)，如9個(gè)，則搖柄磁鐵作用于磁環(huán)相吸相斥的力就不能被全部抵消，效果就要打折扣。搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁鐵為永磁鐵。磁鐵一般做成弧線(xiàn)形，也可以是直線(xiàn)形磁鐵。如果搖柄上磁鐵的是弧形磁鐵，則對(duì)應(yīng)的磁環(huán)是圓形的；如果搖柄上的磁鐵是直線(xiàn)形磁鐵，磁環(huán)則相應(yīng)設(shè)計(jì)為正多邊型，如正八邊形、正12邊形等。搖柄磁鐵設(shè)在外層、轉(zhuǎn)子及磁環(huán)設(shè)在內(nèi)層，或者，磁環(huán)設(shè)在外層、搖柄磁鐵設(shè)在內(nèi)層。棘輪機(jī)構(gòu)包括按工作原理分為嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)兩種；按棘齒的位置分外棘齒和內(nèi)棘齒；按棘齒的形狀分三角形齒和矩形齒；按動(dòng)作次數(shù)分單動(dòng)式和雙動(dòng)式。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)又分為偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)和滾子楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)。一種可以將4個(gè)或4個(gè)以上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的棘輪機(jī)構(gòu)，主要包括擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)，4組或4組以上擺桿棘爪機(jī)構(gòu)對(duì)稱(chēng)或平均分布在棘輪的四周。以偏心扇形塊代替棘爪、以無(wú)齒摩擦輪代替棘輪，即成摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)有限位設(shè)計(jì)，以限制搖柄磁鐵的擺動(dòng)范圍，防止搖柄上的磁鐵與磁環(huán)相碰。限位方法在機(jī)架上設(shè)擋塊，限制擺桿的擺動(dòng)范圍，或者，在銷(xiāo)軸與機(jī)架的連接處設(shè)擋塊，以限制銷(xiāo)軸的擺動(dòng)范圍，進(jìn)而限制搖柄磁鐵的擺動(dòng)范圍。磁鐵可以根據(jù)需要及設(shè)計(jì)要求，做長(zhǎng)一點(diǎn)或做短一點(diǎn)。在需要較大動(dòng)力的場(chǎng)合，磁鐵可以做成或接成較長(zhǎng)的磁瓦。棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)分為被動(dòng)型和主動(dòng)型兩種被動(dòng)型由帶蓄電池的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子及磁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與棘輪分離，棘輪與輸出軸連接；主動(dòng)型的轉(zhuǎn)子與棘輪固定連接， 由起動(dòng)器啟動(dòng)，棘輪通過(guò)傳動(dòng)軸輸出動(dòng)力的同時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)型棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式a.起動(dòng)器設(shè)在傳動(dòng)軸上，或者通過(guò)齒輪或皮帶與傳動(dòng)軸連接，通過(guò)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方式啟動(dòng)；b.或者，起動(dòng)器設(shè)在機(jī)架上，通過(guò)使搖柄磁鐵擺動(dòng)的方式啟動(dòng)。起動(dòng)器也有多種形式手動(dòng)式起動(dòng)器，是一種直接設(shè)在傳動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)盤(pán)或桿；擺動(dòng)式起動(dòng)器，機(jī)器不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將搖柄及搖柄磁鐵固定，松開(kāi)則使機(jī)器啟動(dòng)。起動(dòng)器通過(guò)手動(dòng)、腳踏、電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)、電磁控制等方式操作。棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式a.棘爪制動(dòng)器制動(dòng)棘爪制動(dòng)器可以專(zhuān)門(mén)設(shè)置，也可以在現(xiàn)有的棘爪上加裝設(shè)制動(dòng)設(shè)備。b.摩擦制動(dòng)在傳動(dòng)軸上設(shè)摩擦式制動(dòng)器。 c.擺動(dòng)制動(dòng)通過(guò)固定擺動(dòng)件(擺桿或搖柄或磁鐵)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)具有廣泛的用途，可以與電動(dòng)機(jī)連接發(fā)電，也可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在交通工具或機(jī)床上。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為一種棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。第一實(shí)施例參見(jiàn)圖1，一種被動(dòng)型棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)，主要包括磁鐵(1)、磁環(huán)(2)、轉(zhuǎn)子 (3)、搖柄(4)、銷(xiāo)軸(5)、擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)、蓄電池(10)、電動(dòng)機(jī)(11)、 輸出軸(12)、輸入軸(13)、軸承及軸承架(14)、擋塊(15)、機(jī)架(16)，轉(zhuǎn)子四周設(shè)有一個(gè)由 8個(gè)S極和N極相間排列的弧形磁鐵組成的磁環(huán)；4個(gè)設(shè)有搖柄的弧形磁鐵平均分布在轉(zhuǎn)子的周?chē)渲校袃蓚€(gè)磁鐵的S極向夕卜、N極向軸排列，另兩個(gè)磁鐵的N極向夕卜、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)相對(duì)而設(shè)且繞軸對(duì)稱(chēng)分布；棘輪機(jī)構(gòu)是一種雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)，由1個(gè)棘輪和4組擺桿棘爪機(jī)構(gòu)組成，每條擺桿上都設(shè)有2個(gè)棘爪；擺桿通過(guò)銷(xiāo)軸與搖柄固定連接；電動(dòng)機(jī)通過(guò)輸入軸與轉(zhuǎn)子連接；棘輪與輸出軸連接；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)交替產(chǎn)生吸力和斥力，產(chǎn)生角動(dòng)力，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力向終端輸出。第二實(shí)施例參見(jiàn)圖2，一種主動(dòng)型棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)，主要包括磁鐵(1)、磁環(huán)( 、轉(zhuǎn)子 (3)、搖柄(4)、銷(xiāo)軸(5)、擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)、輸出軸(12)、輸入軸(13)、 軸承及軸承架(14)、擋塊(15)、機(jī)架(16)、起動(dòng)器(17)。轉(zhuǎn)子與棘輪、輸出軸固定連接；手動(dòng)式十字形起動(dòng)器設(shè)在傳動(dòng)軸上，通過(guò)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方式啟動(dòng)機(jī)器；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)交替產(chǎn)生吸力和斥力，產(chǎn)生角動(dòng)力，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)將往搖柄上的磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成棘輪旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力，反過(guò)來(lái)又帶動(dòng)轉(zhuǎn)子循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。其余未述部份同第一實(shí)施例，不再重復(fù)。一種棘輪機(jī)構(gòu)參見(jiàn)圖3，一種可以將4個(gè)或4個(gè)以上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力的雙動(dòng)外棘齒嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)，主要包括擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)，4組或4組以上擺桿棘爪機(jī)構(gòu)平均分布在棘輪的四周，每條擺桿上設(shè)有兩個(gè)棘爪，棘輪的齒為三角形。
權(quán)利要求
1.一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，主要包括永磁能發(fā)生裝置和棘輪機(jī)構(gòu)，其特征是a.永磁能發(fā)生裝置由磁鐵(1)、磁環(huán)O)、轉(zhuǎn)子C3)和搖柄(4)組成，轉(zhuǎn)子四周設(shè)有一個(gè)由8個(gè)或8個(gè)以上S極和N極相間排列的磁鐵組成的磁環(huán)，而且磁環(huán)上磁鐵的數(shù)量是4或 6的公倍數(shù)；4個(gè)或4個(gè)以上的設(shè)有搖柄的磁鐵對(duì)稱(chēng)或平均分布在轉(zhuǎn)子的周?chē)掖盆F的數(shù)量是2的公倍數(shù)，其中，有一半磁鐵的S極向外、N極向軸排列，另有一半的磁鐵的N極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)相對(duì)而設(shè)且繞軸對(duì)稱(chēng)或平均分布；b.棘輪機(jī)構(gòu)由1個(gè)棘輪和4組或4組以上的擺桿棘爪機(jī)構(gòu)組成，而且擺桿棘爪機(jī)構(gòu)的數(shù)量是2的公倍數(shù)；擺桿(6)通過(guò)銷(xiāo)軸(5)與搖柄固定連接；c.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)交替產(chǎn)生吸力和斥力，對(duì)搖柄產(chǎn)生角動(dòng)力，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)將搖柄往復(fù)擺動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力向終端輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)為永磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述永磁鐵，其特征是永磁鐵為弧線(xiàn)形或直線(xiàn)形永磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是搖柄磁鐵設(shè)在外層、轉(zhuǎn)子及磁環(huán)設(shè)在內(nèi)層，或者，磁環(huán)設(shè)在外層、搖柄磁鐵設(shè)在內(nèi)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是棘輪機(jī)構(gòu)為嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)或摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)，按棘齒的位置分外棘齒和內(nèi)棘齒，按棘齒的形狀分三角形齒和矩形齒，按動(dòng)作次數(shù)分單動(dòng)式和雙動(dòng)式。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)又分為偏心楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)和滾子楔緊式棘輪機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)有擋塊，以限制搖柄磁鐵的擺動(dòng)范圍，防止搖柄上的磁鐵與磁環(huán)相碰。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原力機(jī)，其特征是棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)分為被動(dòng)型和主動(dòng)型兩種被動(dòng)型由帶蓄電池的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子及磁環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子與棘輪分離，棘輪與輸出軸連接；主動(dòng)型的轉(zhuǎn)子與棘輪固定連接，由起動(dòng)器啟動(dòng)，棘輪通過(guò)傳動(dòng)軸輸出動(dòng)力的同時(shí)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棘輪機(jī)構(gòu)永磁能原動(dòng)機(jī)，主要包括永磁能發(fā)生裝置和棘輪機(jī)構(gòu)。永磁能發(fā)生裝置由磁鐵、磁環(huán)、轉(zhuǎn)子和搖柄組成，轉(zhuǎn)子四周設(shè)有一個(gè)由8個(gè)或8個(gè)以上S極和N極相間排列的磁鐵組成的磁環(huán)；4個(gè)或4個(gè)以上的設(shè)有搖柄的磁鐵對(duì)稱(chēng)或平均分布在轉(zhuǎn)子的周?chē)渲校幸话氪盆F的S極向外、N極向軸排列，另有一半的磁鐵的N極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)相對(duì)而設(shè)且繞軸對(duì)稱(chēng)或平均分布；棘輪機(jī)構(gòu)由1個(gè)棘輪和4組或4組以上的擺桿棘爪機(jī)構(gòu)組成；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，搖柄上的磁鐵與轉(zhuǎn)子上的磁環(huán)交替產(chǎn)生吸力和斥力，對(duì)搖柄產(chǎn)生角動(dòng)力，通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)將搖柄往復(fù)擺動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力向終端輸出。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102223112SQ20101015082
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者李貴祥 申請(qǐng)人:李貴祥