[发明专利]间歇齿轮换极式磁动机

说明书

本专利提供了一种磁阵列式间歇齿轮自动换极式磁动机。将若干块磁铁按规则排列，当中间的磁铁沿着某一条中轴线运动并适时换极时，磁铁的这种运动可以呈现主动运动，可以对外做功。很多的磁铁阵列起来，大多数磁铁的两个极都能同时做功。将若干块磁铁组合成磁组件，每六个磁组件组成一个磁单元，并将大量的磁单元阵列起来，同样可以同时使用大多数磁铁的两个极，还可以使机构运行更平稳，将做功放大，效率更高。阵列的方式一是可以同时使用大多数磁铁的两个极，二是提高单台磁动机的功率输出。采用本专利中的间歇齿轮式的换极方式，可以在换极的时候不但不消耗能量，而且还产生更多能量。

技术领域

本专利涉及一种磁阵列式间歇齿轮自动换极式磁动机，属于新能源的磁能利用的磁动机领域。

背景技术

当前采用新能源阻止环境恶化已经成为共识，磁动机作为新能源中磁能开发的一种，专利技术也比较多，但是目前的磁动机专利大都只能使用磁铁的一个磁极，磁铁利用率不高。大多换极式的磁动机在换极时耗能太高，限制了磁动机的推广，本专利采用一种自动换极不耗能反而增能的方式和采用阵列以同时利用磁铁的两个极的方式，尝试突破。

发明内容

本专利提供了一种磁阵列式间歇齿轮和槽轮凸轮自动换极式磁动机。如图1，将五块磁铁按规则排列，当中间的磁铁沿着某一条中线运动时，它受到靠近它的那一侧磁铁的引力，运动到分界线时引力为零，继续运动就表现为斥力了。如能在分界线处自动换极，便能实现自动的往复运动而对外做功。当越过分界线的同时给它一个初始角度，它就可以主动旋转了，这样就可以达到自动换极并主动对外做功的目的了。

由于这五块磁铁，中间磁铁在运动时，中心线很难把握，稍有偏差就会使导轨摩擦厉害，运行很不稳定；而且，现在市场上的磁铁大都是不太厚的扁形磁铁，强度不高，使中间磁铁的运动范围太小，影响输出功率。因此本专利提出了一种磁单元式的磁动机，如图2，用一个磁单元代替了五块磁铁。每个磁单元由六个磁组件组成，每个磁组件由两块磁铁极性相对压紧到一起。这个磁单元与五块磁铁的作用一样，但是运动范围更大，运行更平稳，能效更高。

换极机构如图3，需要换极的磁铁与小齿轮同轴，用于输出能量的曲轴与大齿轮同轴，连杆通过导轨与固定好相对位置的四个磁铁或四个磁组件相连。换极时四个磁铁或磁组件通过导轨推动连杆，在引力或斥力作用下直线运动。换极时，磁铁或磁组件从分界线处越过分界线走到极限位置，又从极限位置回到分界线。过程中，斥力和引力对于曲轴连杆，分别做了一个正功和一个负功。虽然负功大于正功，但由于位移量很小，正功和负功又相互抵消了一部分，所以做功很小几乎可以忽略。但是同样的斥力和引力对于换极旋转轴，全程都在做正功。由于过程中磁铁或磁组件彼此靠的很近，斥力和引力比较大，再加上磁铁或磁组件旋转的半个周长又大于曲轴连杆的换极位移量，所以这个正功是明显大于那个直线耗能的。所以换极过程中，磁铁或磁组件是对外增能的。图中标识为：1曲轴连杆；2导轨，图中共有两个；3小齿轮轴；4磁铁或磁组件，图中共有5个或6个；5连固件，图中共有4个。

齿轮结构如图4，大齿轮的两侧有两排轮齿，轮齿的齿高齿宽齿厚压力角等参数与小齿轮的参数相等，以实现完美啮合，但每侧的齿数分别等于小齿轮齿数的一半。

槽轮与凸轮结构如图5，槽轮与小齿轮同体，凸轮与大齿轮同体；槽轮的槽呈180度对称布置；凸轮的两凸也呈180度对称布置，凸起处应保证大小齿轮刚刚脱离啮合时，销杆机构就受压顶到槽轮的开口处；凹下处应保证大小齿轮将要开始啮合时，销杆机构就先要回位，受弹簧拉力而离开槽轮。一般是在两排轮齿的首末位置标出两个加工线，再将加工线旋转90度，进行凸轮加工，加工后在装配时，可通过销杆进行微调。如果嫌微调麻烦可以加一个导轨和连杆。