BRPI0609966A2 - rotary mechanism - Google Patents
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Abstract
MECANISMO ROTATIVO. A presente invenção tem por objeto prover um mecanismo rotativo com uma eficiência de rotação muito elevada, em que a resistência à rotação é reduzida e a rotação é encorajada. Ele compreende um membro fixo (1) tendo mancais (16, 18); um membro de rotação (2) incluindo um eixo de rotação (21) articulado pelos mancais e um membro de disco (22) fixado sobre o eixo de rotação; uma pluralidade de bobinas (3) que são montadas sobre o membro fixo (1) e dispostas em intervalos regulares em um círculo centralizado sobre o eixo de rotação (21); e um primeiro imã permanente (4) montado sobre o membro de disco (22), em que os primeiros imãs permanentes (4) são dispostos em intervalos regulares em um círculo centralizado sobre o eixo de rotação (21) e dispostos para se situar defronte das bobinas (3).ROTATING MECHANISM. The object of the present invention is to provide a rotary mechanism with a very high rotation efficiency, in which the resistance to rotation is reduced and rotation is encouraged. It comprises a fixed member (1) having bearings (16, 18); a rotation member (2) including a rotation axis (21) articulated by the bearings and a disc member (22) fixed on the rotation axis; a plurality of coils (3) which are mounted on the fixed member (1) and arranged at regular intervals in a circle centered on the axis of rotation (21); and a first permanent magnet (4) mounted on the disk member (22), in which the first permanent magnets (4) are arranged at regular intervals in a circle centered on the axis of rotation (21) and arranged to be opposite the coils (3).
Description
"MECAMSMO ROTATIVO""ROTATIVE MECHANISM"
Campo TécnicoTechnical Field
A presente invenção refere-se a um mecanismo rotativo constituindo uma estrutura de corpo rotacional em um gerador elétrico, motor ou semelhante e, mais particularmente, a um mecanismo rotativo do tipo que tem um eixo de rotação se estendendo verticalmente.The present invention relates to a rotary mechanism constituting a rotational body structure in an electric generator, motor or the like, and more particularly to a rotary mechanism of the type having a vertically extending axis of rotation.
Arte AntecedenteBackground Art
Como um exemplo de tal mecanismo rotativo, uma máquina rotativa eletromagnética, com um rotor de imã, foi proposta (por exemplo, ver documento de patente 1).As an example of such a rotary mechanism, an electromagnetic rotary machine with a magnet rotor has been proposed (for example, see patent document 1).
Aqui, este mecanismo rotativo tem vários mancais que articulam o eixo de rotação e o desempenho do mecanismo rotativo depende do nível da resistência à rotação. Assim, é necessário minimizar a resistência à rotação de modo a melhorar o desempenho ou eficiência como um mecanismo rotativo.Here, this rotary mechanism has several bearings that pivot the rotation axis and the performance of the rotary mechanism depends on the level of rotation resistance. Thus, it is necessary to minimize the resistance to rotation in order to improve performance or efficiency as a rotary mechanism.
Para este fim, é considerada desejável a provisão de um mecanismo que encoraje ou auxilie a rotação. No entanto, se a rotação do mecanismo rotativo for encorajada por suprimento de uma corrente elétrica, etc, do exterior, a entrada de energia deve aumentar, assim diminuindo a eficiência do mecanismo rotativo.To this end, it is considered desirable to provide a mechanism that encourages or assists rotation. However, if the rotation of the rotary mechanism is encouraged by supplying an electric current, etc., from outside, the energy input should increase, thus decreasing the efficiency of the rotary mechanism.
No documento de patente 1 referido acima, o objeto consiste em obter um motor de corrente contínua ou gerador de corrente contínua que não usa um comutador, uma escova e um sensor de posição e não causa torque de reforço nem voltagem de reforço e não contribui para a melhora na eficiência do mecanismo rotativo.In the above-mentioned patent document 1, the object is to obtain a direct current motor or direct current generator that does not use a commutator, a brush and a position sensor and does not cause booster torque or booster voltage and does not contribute to improved efficiency of rotary mechanism.
Documento de patente 1: JP-A- No. 2000-197237Patent Document 1: JP-A- No. 2000-197237
Descrição da InvençãoDescription of the Invention
Problema a Ser Resolvido pela InvençãoProblem to be solved by the Invention
A presente invenção foi proposta tendo em vista o problema acima da arte anterior e se destina a proporcionar um mecanismo rotativo que apresenta uma eficiência de rotação muito elevada.The present invention has been proposed in view of the above prior art problem and is intended to provide a rotary mechanism which exhibits very high rotational efficiency.
Meios para Resolver o ProblemaWays to Solve the Problem
Um mecanismo rotativo de acordo com a presente invenção é caracterizado por compreender: um membro fixo (1) tendo um mancai (16, 18); um membro de rotação (2) incluindo um eixo de rotação (21) articulado pelo mancai e um membro de disco (22) provido sobre o eixo de rotação; uma pluralidade de bobinas (3) que são montadas sobre o membro fixo (1) e dispostas em intervalos regulares sobre um círculo centralizado sobre o eixo de rotação (21); e um primeiro imã permanente (4) montado sobre o membro de disco (22), em que os primeiros imãs permanentes (4) são dispostos em intervalos regulares em um círculo centralizado sobre o eixo de rotação (21) e dispostos para ficar posicionados defronte das bobinas (3) (reivindicação 1).A rotary mechanism according to the present invention is characterized in that it comprises: a fixed member (1) having a bearing (16, 18); a pivot member (2) including a pivot axis (21) pivoted by the bearing and a disc member (22) provided about the pivot axis; a plurality of coils (3) which are mounted on the fixed member (1) and arranged at regular intervals on a circle centered on the axis of rotation (21); and a first permanent magnet (4) mounted on the disc member (22), wherein the first permanent magnets (4) are arranged at regular intervals in a circle centered on the axis of rotation (21) and arranged to be positioned opposite of the coils (3) (claim 1).
Aqui, é preferível que a bobina (3) seja penetrada por um membro de núcleo de material não magnético (por exemplo, aço inoxidável) e que um membro de material magnético (por exemplo, disco de ferro ou placa de ferro) esteja localizado em sua face terminal afastada de sua face terminal oposta ao primeiro imã permanente (4) (reivindicação 2).Here, it is preferable that the coil (3) is penetrated by a core member of non-magnetic material (eg stainless steel) and that a magnetic material member (eg iron disk or iron plate) is located at its end face away from its end face opposite the first permanent magnet (4) (claim 2).
É preferível que uma pluralidade de membros de braço (24) seja ajustada ao membro de disco (22), um segundo imã permanente (5) sendo mantido na ponta do membro de braço (24) por um primeiro membro de suporte de imã (24h), um terceiro imã permanente (6) sendo provido radialmente voltado para fora do membro de braço (24) em uma área do membro fixo (1), o terceiro imã permanente (6) sendo mantido por um segundo membro de suporte de imã (1 lh), e uma força repulsiva sendo gerada quando o segundo imã permanente (5) se movimenta em uma direção de rotação (R) a partir de uma condição em que o segundo imã permanente (5) está na mesma posição circunferencial que o terceiro imã permanente (6) (condição em que o segundo imã permanente 5 e o terceiro imã permanente 6 estão alinhados 24Lc).It is preferable that a plurality of arm members (24) be fitted to disc member (22), a second permanent magnet (5) being held at the tip of arm member (24) by a first magnet support member (24h). ), a third permanent magnet (6) being provided radially outwardly of the arm member (24) in an area of the fixed member (1), the third permanent magnet (6) being held by a second magnet support member ( 1 lh), and a repulsive force being generated when the second permanent magnet (5) moves in a direction of rotation (R) from a condition where the second permanent magnet (5) is in the same circumferential position as the third permanent magnet (6) (condition in which the second permanent magnet 5 and the third permanent magnet 6 are aligned 24Lc).
Aqui, é preferível que o número de tais terceiros imãs permanentes (6) seja maior do que o número de tais membros de braço (24).Here, it is preferable that the number of such third permanent magnets (6) is greater than the number of such arm members (24).
É preferível que o primeiro membro de suporte de imã (24h) seja feito de um material não magnético (por exemplo, alumínio ou plástico) e circunde o segundo imã permanente (5) e forme uma área aberta (240h) que permite a radiação de linhas de força magnética a partir do segundo imã permanente (5), o segundo membro de suporte de imã (Ilh) seja feito de material magnético (por exemplo, aço níquel-cromo), e circunde o terceiro imã permanente (6) e forme uma área aberta (1 IOh) que permite a radiação de linhas de força magnética a partir do terceiro imã permanente (6), e quando a área aberta (240h) do primeiro membro de suporte de imã (24h) e a área aberta (IlOh) do segundo membro de suporte de imã (Ilh) não estão posicionadas defronte uma da outra, não ocorre nenhuma interação magnética entre o segundo imã permanente (5) e o terceiro imã permanente (6), mas quando a área aberta (240h) e a área aberta (IlOh) estão posicionada uma defronte da outra, ocorre repulsão magnética entre o segundo imã permanente (5) e o terceiro imã permanente (6) (reivindicação 4).It is preferable that the first magnet support member (24h) be made of a non-magnetic material (eg aluminum or plastic) and surrounds the second permanent magnet (5) and forms an open area (240h) that allows radiation of magnetic force lines from the second permanent magnet (5), the second magnet support member (Ilh) is made of magnetic material (eg nickel-chrome steel), and surrounds the third permanent magnet (6) and forms an open area (1 10h) that allows radiation of magnetic force lines from the third permanent magnet (6), and when the open area (240h) of the first magnet support member (24h) and the open area (IlOh) ) of the second magnet support member (Ilh) are not positioned opposite each other, no magnetic interaction occurs between the second permanent magnet (5) and the third permanent magnet (6), but when the open area (240h) and the open area (IlOh) are positioned opposite each other, the There is a magnetic repulsion between the second permanent magnet (5) and the third permanent magnet (6) (claim 4).
E preferível que um quarto imã permanente (8) seja montado sobre uma superfície inferior do membro de disco (22), um quinto imã permanente (9) seja provido no membro fixo (1) em uma área abaixo do quarto imã permanente (8), e o quinto imã permanente (9) seja disposto para ficar posicionado defronte do quarto imã permanente (8) e tenha a mesma polaridade que o quarto imã permanente (8) (reivindicação 5).It is preferable for a fourth permanent magnet (8) to be mounted on a lower surface of the disc member (22), a fifth permanent magnet (9) to be provided on the fixed member (1) in an area below the fourth permanent magnet (8). , and the fifth permanent magnet (9) is arranged to be positioned opposite the fourth permanent magnet (8) and has the same polarity as the fourth permanent magnet (8) (claim 5).
Aqui, é preferível que o quarto imã permanente (8) seja montado na superfície inferior do membro de disco (22) por um encaixe de aço inoxidável (suporte) e o quinto imã permanente (9) seja montado sobre o membro fixo (1) por um encaixe de aço inoxidável (suporte).Here it is preferable that the fourth permanent magnet (8) be mounted on the lower surface of the disc member (22) by a stainless steel socket (bracket) and the fifth permanent magnet (9) is mounted on the fixed member (1). by a stainless steel socket (bracket).
Prefere-se que o membro fixo (1) seja composto de uma armação superior (11) e uma armação inferior (13), que são circulares ou anulares poligonais regulares, e um membro de conexão (1 lb) que conecta a armação superior (11) e a armação inferior (13).It is preferred that the fixed member (1) be composed of an upper frame (11) and a lower frame (13), which are regular polygonal circular or annular, and a connecting member (1 lb) that connects the upper frame (1). 11) and the lower frame (13).
Efeitos da InvençãoEffects of the Invention
No mecanismo rotativo acima, porque ele inclui múltiplas bobinas (3), dispostas em intervalos regulares em uma circunferência sobre o membro fixo (1) e os múltiplos primeiros imãs permanentes (4), posicionados defronte das bobinas (3) do membro de rotação (2), quando o corpo rotacional (2) é primeiro girado por um dado meio para iniciar a rotação, uma corrente induzida é gerada na bobina (3) de acordo com a regra da mão esquerda de Fleming. A corrente induzida, gerada na bobina (3), trabalha para girar o primeiro imã permanente (4) na mesma direção como quando ele foi inicialmente rodado.In the above rotary mechanism, because it includes multiple coils (3) arranged at regular intervals at a circumference about the fixed member (1) and the first multiple permanent magnets (4) positioned opposite the coils (3) of the rotation member ( 2), when the rotational body (2) is first rotated by a given means to initiate rotation, an induced current is generated in coil (3) according to Fleming's left hand rule. The induced current generated in coil (3) works to rotate the first permanent magnet (4) in the same direction as when it was initially rotated.
Em outras palavras, uma vez que o corpo rotacional (2) foi girado, por exemplo, por um motor, então uma corrente induzida é gerada na bobina (3) e, com base no princípio do assim chamado "disco de Aragon", ele trabalha para encorajar a rotação do corpo rotacional, assim assegurando uma eficiência de rotação muito elevada.In other words, since the rotational body (2) has been rotated, for example by a motor, then an induced current is generated in the coil (3) and, based on the principle of the so-called "Aragon disk", it It works to encourage rotational body rotation, thus ensuring very high rotation efficiency.
Se a bobina (3) for penetrada por um membro de núcleo de material não magnético (por exemplo, aço inoxidável) e um membro de material magnético (por exemplo, disco de ferro ou placa de ferro) estiver localizado em sua face terminal afastada de sua face terminal oposta ao primeiro imã permanente (4) (reivindicação 2), o membro de material magnético intensifica o campo magnético gerado na bobina (3) e, também, se o membro de núcleo for feito de um material não magnético, aço inoxidável em particular, um campo magnético passa de modo apropriado através do membro de núcleo e, assim, é gerado, de modo apropriado, um campo magnético a partir da bobina (3).If the coil (3) is penetrated by a core member of non-magnetic material (eg stainless steel) and a magnetic material member (eg iron disk or iron plate) is located on its end face away from its end face opposite the first permanent magnet (4) (claim 2), the magnetic material member intensifies the magnetic field generated in the coil (3) and, also, if the core member is made of a non magnetic material, stainless steel in particular, a magnetic field appropriately passes through the core member and thus a magnetic field is appropriately generated from the coil (3).
Além disso, porque o membro de núcleo é de um material não magnético, ele não é atraído pelo primeiro imã permanente (4), o que evita que o corpo rotacional seja freado. Aqui, porque o membro de material magnético está afastado do primeiro imã permanente (4), é menos provável que ele seja atraído pelo primeiro imã permanente (4).In addition, because the core member is of a non-magnetic material, it is not attracted to the first permanent magnet (4), which prevents the rotational body from being braked. Here, because the magnetic material member is spaced from the first permanent magnet (4), it is less likely to be attracted to the first permanent magnet (4).
Na presente invenção, se múltiplos membros de braço (24) forem providos, um segundo imã permanente (5) é mantido sobre a ponta do membro de braço (24) por um primeiro membro de suporte de imã (24h), um terceiro imã permanente (6) é provido voltado radialmente para fora do membro de braço (24) em uma área do membro fixo (1), e o terceiro imã permanente (6) é mantido por um segundo membro de suporte de imã (Ilh) (reivindicação 3, reivindicação 4), a repulsão magnética entre o segundo imã permanente (5) e o terceiro imã permanente (6) roda o membro de braço (24) e adiciona um torque ao membro de disco (22). Como uma conseqüência, a rotação é encorajada sem o suprimento externo de corrente.In the present invention, if multiple arm members (24) are provided, a second permanent magnet (5) is held over the tip of the arm member (24) by a first magnet support member (24h), a third permanent magnet (6) is provided radially outwardly of the arm member (24) in an area of the fixed member (1), and the third permanent magnet (6) is held by a second magnet support member (Ilh) (claim 3). (4), the magnetic repulsion between the second permanent magnet (5) and the third permanent magnet (6) rotates the arm member (24) and adds torque to the disc member (22). As a consequence, rotation is encouraged without the external current supply.
Em outras palavras, se a ação tomada pela bobina (3) e o primeiro imã permanente (4) for considerada a ação principal, o segundo imã permanente (5) e o terceiro imã permanente (6) trabalham para aumentar a ação .In other words, if the action taken by the coil (3) and the first permanent magnet (4) is considered the main action, the second permanent magnet (5) and the third permanent magnet (6) work to increase the action.
Se um quarto imã permanente (8) no lado de rotação e um quinto imã permanente (9) forem providos, o quinto imã permanente (9) está localizado de modo a se posicionar defronte do quarto imã permanente (8) e sua face oposta ao quarto imã permanente (8) tem a mesma polaridade que o quarto imã permanente (8), de modo que o quarto imã permanente (8), sobre o lado de rotação, e o quinto imã permanente (9), no lado fixo, repelem um ao outro (reivindicação 5), trabalhando a repulsão magnética entre os imãs permanentes (8, 9) de modo que o membro de rotação completo (2) flutue a partir do membro fixo (1).If a fourth permanent magnet (8) on the rotating side and a fifth permanent magnet (9) are provided, the fifth permanent magnet (9) is positioned opposite the fourth permanent magnet (8) and its face opposite to the The fourth permanent magnet (8) has the same polarity as the fourth permanent magnet (8), so that the fourth permanent magnet (8) on the rotating side and the fifth permanent magnet (9) on the fixed side repel each other. each other (claim 5), working the magnetic repulsion between the permanent magnets (8, 9) so that the full rotating member (2) floats from the fixed member (1).
Como uma conseqüência, o impulso exercido sobre o membro fixo (1) pelo membro de rotação (2) pode ser reduzido próximo a zero e o atrito causado pelo impulso pode ser reduzido próximo a zero.As a consequence, the thrust exerted on the fixed limb (1) by the rotating limb (2) can be reduced near zero and the friction caused by the thrust can be reduced near zero.
Ao combinar todas as estruturas acima e suas ações, o atrito em rotação do membro de rotação (2) é reduzido próximo a zero, sendo obtido um mecanismo rotativo com uma eficiência de rotação muito elevada.By combining all the above structures and their actions, the rotating friction of the rotating member (2) is reduced close to zero, resulting in a rotary mechanism with very high rotational efficiency.
Além disso, na presente invenção, múltiplas bobinas são dispostas como um anel entre o quarto imã permanente (8) e o quinto imã permanente (9), arranjos de anel de bobinas são verticalmente espaçados, as polaridades dos arranjos verticalmente espaçados de bobinas são assim determinadas de modo a gerar uma força repulsiva, e múltiplas bobinas de núcleo de ar, com suas extremidades abertas voltadas para cima e para baixo, estão localizadas entre arranjos verticalmente espaçados de imãs a fim de gerar energia elétrica.Furthermore, in the present invention, multiple coils are arranged as a ring between the fourth permanent magnet (8) and the fifth permanent magnet (9), coil ring arrangements are vertically spaced, the polarities of the vertically spaced coil arrangements are thus determined to generate a repulsive force, and multiple air core coils, with their open ends facing up and down, are located between vertically spaced arrangements of magnets to generate electrical energy.
A energia elétrica gerada pelas bobinas de núcleo de ar entre os arranjos superior e inferior dos imãs pode acionar, por exemplo, um motor montado sobre o topo do membro de disco (22). Ou a energia elétrica gerada pelas bobinas de núcleo de ar pode acionar, por exemplo, um motor provido para girar o membro de disco (22) apenas.The electrical energy generated by the air core coils between the upper and lower arrangements of the magnets can drive, for example, a motor mounted on top of the disc member (22). Or the electrical energy generated by the air core coils may drive, for example, a motor provided to rotate the disk member (22) only.
Aqui, o "motor provido para girar o membro de disco (22) apenas" é conectado ao membro de disco (22) através de uma engrenagem ou correia e, assim, é possível para o membro de disco (22) girar mesmo quando o eixo de rotação (21) não está conectado com uma fonte de acionamento. Quando a energia elétrica é gerada por rotação dos arranjos de bobinas dispostas como anéis junto com o membro de disco (22), também é possível girar somente o membro de disco (22) sem girar o eixo de rotação (21). Aqui, se o membro de disco (22) for estruturado de modo a ser capaz de girar relativamente com relação ao eixo de rotação (21), o membro de disco (22) pode ser girado mais efetivamente por fixação do eixo de rotação (21) e deixando um mancai de encosto aí provido sustentar o peso do membro de disco (22).Here, the "motor provided for rotating the disc member (22) only" is connected to the disc member (22) via a gear or belt and thus it is possible for the disc member (22) to rotate even when the disc is rotated. rotation axis (21) is not connected to a drive source. When electrical energy is generated by rotating the coil arrangements arranged as rings together with the disc member (22), it is also possible to rotate only the disc member (22) without rotating the rotation axis (21). Here, if the disc member (22) is structured to be able to rotate relative to the axis of rotation (21), the disc member (22) can be rotated more effectively by securing the axis of rotation (21) ) and leaving a thrust bearing provided therein to support the weight of the disc member (22).
Além disso, com relação aos arranjos de anel superior e inferior de imãs, por fixação do arranjo inferior de imãs e montagem do arranjo superior de imãs sobre o membro de disco (22), o membro de disco (22) pode ser flutuado por repulsão entre pólos da mesma polaridade. Também, como descrito acima, a energia elétrica pode ser gerada nas bobinas de núcleo de ar por rotação do membro de disco (22).Further, with respect to the upper and lower magnet ring arrangements, by securing the lower magnet arrangement and mounting the upper magnet arrangement to the disk member (22), the disk member (22) may be floated by repulsion. between poles of the same polarity. Also, as described above, electrical energy can be generated in the air core coils by rotating the disc member (22).
Neste caso, a energia elétrica do membro de disco (22) melhora o efeito obtido por uma força magnética.In this case, the electrical energy of the disc member 22 improves the effect obtained by a magnetic force.
Melhor Modo para Realizar a InvençãoBest Mode for Carrying Out the Invention
A seguir, formas de realização da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos anexos.In the following, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Primeiro, um mecanismo rotativo 100, como a primeira forma de realização (realização) será descrito com referência às figuras 1 a 11.First, a rotary mechanism 100, as the first embodiment (embodiment) will be described with reference to figures 1 to 11.
O mecanismo rotativo, sendo o todo representado por número de referência 100 nas figuras 1 e 2, inclui um membro fixo 1, um membro de rotação 2, uma pluralidade de bobinas 3 montadas sobre o membro fixo 1, e uma pluralidade de primeiros imãs permanentes 4 montados sobre o membro de rotação 2.The rotary mechanism, the whole being represented by reference numeral 100 in Figures 1 and 2, includes a fixed member 1, a rotating member 2, a plurality of coils 3 mounted on the fixed member 1, and a plurality of first permanent magnets. 4 mounted on the rotating member 2.
O membro fixo 11 é uma estrutura em três camadas em que uma armação superior 11, uma armação de meio 12 e uma armação inferior 13 são empilhadas através de oito membros de conexão Ilb com espaços na direção vertical (ver figura 2). Especificamente, a armação superior 11 é formada como uma estrutura eqüilateral-octagonal montada por extremidades de conexão de oito membros lia com o mesmo perfil de seção transversal (seção transversal de tipo de ranhura) através de membros de conexão 11b (ver figura 1).The fixed member 11 is a three-layer structure in which an upper frame 11, a middle frame 12 and a lower frame 13 are stacked through eight connecting members 11b with spaces in the vertical direction (see figure 2). Specifically, the upper frame 11 is formed as an equilateral-octagonal structure assembled by eight-membered connection ends 11a with the same cross-section profile (slot-type cross-section) through connection members 11b (see Figure 1).
Apesar de não claramente mostrado na figura 1, a armação do meio 12 tem o mesmo contorno que a armação superior lie, como a armação superior 11, é formada como uma estrutura eqüilateral-octagonal montada por extremidades de conexão de oito membros 12a com o mesmo perfil de seção transversal (seção transversal de tipo de ranhura) através dos membros de conexão 11b (ver figura 2).Although not clearly shown in Figure 1, the middle frame 12 has the same contour as the upper frame I and, as the upper frame 11, is formed as an equilateral-octagonal structure assembled by eight-member connecting ends 12a therewith. cross section profile (slot type cross section) through connecting members 11b (see figure 2).
Apesar de não claramente mostrado, a armação inferior 13 tem o mesmo contorno que a armação superior 11 e é uma estrutura eqüilateral- octagonal montada com oito membros 13a com uma seção transversal de tipo de ranhura, que é maior do que a armação superior 11 e a armação do meio 12 (em termos de tamanho na direção vertical da figura 2) (ver figura 2).Although not clearly shown, the lower frame 13 has the same contour as the upper frame 11 and is an eight-membered equilateral-octagonal structure 13a with a groove-type cross-section which is larger than the upper frame 11 and the middle frame 12 (in terms of size in the vertical direction of figure 2) (see figure 2).
Na figura 1, na armação superior 11, os membros com uma seção transversal de tipo de ranhura 11a, lia à esquerda e à direita na figura, são conectados e reforçados por duas vigas Ilc correndo paralelas uma à outra horizontalmente na figura. As duas vigas Ilc são verticalmente simétricas com relação ao ponto central O do membro de rotação 2 (centro de rotação, que é também o ponto central da armação superior 11).In Figure 1, in the upper frame 11, members with a slot-type cross-section 11a, 11a, left and right in Figure, are connected and reinforced by two beams Ilc running parallel to each other horizontally in Figure. The two beams Ilc are vertically symmetrical with respect to the center point O of the rotation member 2 (center of rotation, which is also the center point of the upper frame 11).
Na figura 1, na armação superior 11, o membro superior lla-1 e a viga superior llc-1 são conectados por duas vigas Ild correndo paralelas uma à outra verticalmente na figura 1, e o membro inferior lla-2 e a viga inferior llc-2 são conectadas por duas vigas Ild correndo paralelas uma à outra verticalmente na figura, assim reforçando toda a armação superior 11.In figure 1, in upper frame 11, upper member 11a-1 and upper beam 11c-1 are connected by two beams Ild running parallel to each other vertically in figure 1, and lower member 11a-2 and lower beam 11c -2 are connected by two Ild beams running parallel to each other vertically in the figure, thereby reinforcing the entire upper frame 11.
Apesar de não claramente mostrado, como a armação superior 11, na armação de meio 12, os membros com uma seção transversal de tipo de ranhura 12a, 12a à esquerda e à direita, são conectados e reforçados por duas vigas 12c (ver figura 2) correndo paralelas uma à outra horizontalmente na figura 1.Although not clearly shown, like the upper frame 11, in the middle frame 12, the members with a slot-type cross section 12a, 12a on the left and right are connected and reinforced by two beams 12c (see figure 2). running parallel to each other horizontally in figure 1.
As duas vigas 12c são simétricas com relação ao ponto central O da armação do meio 12 verticalmente na figura 1.The two beams 12c are symmetrical with respect to the center point O of the middle frame 12 vertically in figure 1.
Além disso, como a armação superior 11, descrita na referência à figura 1, na armação do meio 12, o membro superior 12a na figura 1 (que repousa na mesma posição como o membro lla-1 na figura 1) e a viga superior 12c (que repousa na mesma posição como a viga llc-1 na figura 1) são conectados por duas vigas 12d (não mostradas) (que correm paralelas uma à outra verticalmente na figura 1). E o membro inferior 12a (que repousa na mesma posição que o membro lla-2 na figura 1) e a viga inferior 12c (que repousa na mesma posição que a viga llc-2 na figura 1) são conectados e reforçados por duas vigas 12d (não mostradas) (que correm paralelas uma à outra verticalmente na figura 1).Moreover, like the upper frame 11, described in reference to figure 1, in the middle frame 12, the upper member 12a in figure 1 (which rests in the same position as the member 1a-1 in figure 1) and the upper beam 12c (which rests in the same position as beam llc-1 in figure 1) are connected by two beams 12d (not shown) (which run parallel to each other vertically in figure 1). And lower member 12a (which rests in the same position as member 1a-2 in figure 1) and lower beam 12c (which rests in the same position as beam 11c-2 in figure 1) are connected and reinforced by two beams 12d (not shown) (which run parallel to each other vertically in Figure 1).
Com referência à figura 2, a armação inferior 13 é montada sobre a superfície superior de um membro de base 14 em um modo para se posicionar sobre o mesmo e o aro externo do membro de base 14 é menor do que o aro externo da armação inferior 13. Um membro de reforço 14a é provido no centro do membro de base 14.Referring to Figure 2, the lower frame 13 is mounted on the upper surface of a base member 14 in a manner for positioning thereon and the outer rim of the base member 14 is smaller than the outer rim of the lower frame. 13. A reinforcing member 14a is provided in the center of the base member 14.
Na figura 1, uma placa de suporte de mancai 15 é suportada pelas duas vigas 11c, Ilc em uma área entre as duas vigas 11c, Ilc da armação superior 11, que também corresponde ao centro da armação superior 11. Um mancai radial 16 (mancai superior) é provido sobre a superfície superior da placa de suporte de mancai 15. Aqui, o mancai radial 16 está localizado com seu eixo geométrico central perpendicular à superfície do papel da figura 1.In Figure 1, a bearing support plate 15 is supported by the two beams 11c, Ilc in an area between the two beams 11c, Ilc of the upper frame 11, which also corresponds to the center of the upper frame 11. A radial bearing 16 (bearing above) is provided on the upper surface of the bearing support plate 15. Here, the radial bearing 16 is located with its central geometric axis perpendicular to the paper surface of Figure 1.
Uma placa de suporte de mancai 17 está localizada no centro do membro de reforço 14a (provido no centro do membro de base 14) e um mancai inferior 18 está adaptado no centro da placa de suporte de mancai 17 (superfície superior na figura 2). Aqui, o mancai inferior 18 tem uma estrutura que combina um mancai radial 18A e um mancai de encosto 18B, estando, assim, localizado de modo que o eixo central do mancai inferior 18 se estende verticalmente na figura 2 (direção perpendicular à superfície do papel da figura 1).A bearing support plate 17 is located in the center of the reinforcing member 14a (provided in the center of the base member 14) and a lower bearing 18 is fitted in the center of the bearing support plate 17 (upper surface in figure 2). Here, the lower bearing 18 has a structure that combines a radial bearing 18A and a thrust bearing 18B, and is thus located so that the central axis of the lower bearing 18 extends vertically in figure 2 (direction perpendicular to the paper surface). of figure 1).
Na forma de realização mostrada na figura 2, um mancai radical (mancai do meio) 19 é também adaptado no centro da armação do meio 12.In the embodiment shown in Figure 2, a radical bearing (middle bearing) 19 is also fitted at the center of the middle frame 12.
Como se nota na figura 2, o eixo geométrico central do mancai do meio 19 e o eixo geométrico central do mancai superior 16 se sobrepõem em uma extensão do eixo geométrico central do mancai inferior 18.As noted in Figure 2, the middle bearing center axis 19 and the upper bearing center axis 16 overlap to an extent of the lower bearing center axis 18.
O eixo de rotação 21 é articulado pelo mancai superior 16, mancai do meio 19 e mancai inferior 18.The axis of rotation 21 is articulated by upper bearing 16, middle bearing 19 and lower bearing 18.
No eixo de rotação 21, um membro de disco (por exemplo, um disco de alumínio) 22 é fixado no eixo de rotação 21 através de um cubo 20 na área entre o mancai superior 16 e o mancai do meio 19.On the pivot axis 21, a disc member (e.g. an aluminum disc) 22 is fixed to the pivot axis 21 through a hub 20 in the area between the upper bearing 16 and the middle bearing 19.
Em outras palavras, o membro de rotação 2 possui, como componentes principais, um eixo de rotação 21 e um membro de disco 22,.In other words, the rotating member 2 has, as main components, a rotating axis 21 and a disk member 22 ,.
Como será descrito abaixo, a rotação do disco de alumínio 22 (ou de plástico) está associada com o princípio de "disco de Aragon" em que são baseados os medidores de consumo de energia elétrica.As will be described below, the rotation of the aluminum (or plastic) disk 22 is associated with the "Aragon disk" principle on which electricity consumption meters are based.
Aqui, o eixo de rotação 21 é feito de material não magnético, como aço inoxidável, a fim de evitar a influência de um quarto e um quinto imã permanente, que são descritos depois.Here, the axis of rotation 21 is made of non-magnetic material, such as stainless steel, to avoid the influence of a fourth and a fifth permanent magnet, which are described later.
O membro de disco 22 tem uma massa acima de um dado nível de modo a exercer um efeito de sustentação de torque, como um assim chamado volante (polia).The disc member 22 has a mass above a given level to exert a torque sustaining effect, such as a so-called flywheel (pulley).
Quando se usa resina sintética ou alumínio como o material para o membro de disco 22, o material se torna mais eficiente. Com referência às figuras 3 e 4, no membro de disco 22, uma pluralidade de grampos de fixação 23 para imãs permanentes, que tem uma seção transversal em forma de L, é ajustada em intervalos regulares, todos em torno do aro externo do membro de disco 22. Aqui, nas figuras 3 e 4, para uma ilustração simples, somente um grampo de fixação 23 é mostrado e os outros grampos de fixação 23 não são mostrados.When using synthetic resin or aluminum as the material for disc member 22, the material becomes more efficient. Referring to FIGS. 3 and 4, on disc member 22, a plurality of permanent magnet retaining clips 23, which have an L-shaped cross-section, are fitted at regular intervals, all around the outer rim of the disc member. disc 22. Here, in Figures 3 and 4, for a simple illustration, only one securing clip 23 is shown and the other securing clips 23 are not shown.
Apesar de não mostrado, nas figuras 3 e 4, é também possível prover um membro anular 23 em vez de múltiplos grampos de fixação 23, de modo que o membro anular 23 fica montado sobre o membro de disco 22 através de um adaptador 23b.Although not shown in Figures 3 and 4, it is also possible to provide an annular member 23 instead of multiple securing clamps 23, so that annular member 23 is mounted on disk member 22 via an adapter 23b.
Nas figuras 3 e 4, um primeiro imã permanente 4 é adaptado na superfície radialmente interna (superfície mais próxima do eixo de rotação 21) de uma parte de flange 23a de cada grampo de fixação 23. Aqui, os primeiros imãs permanentes 4 localizados vizinhos ao longo da direção circunferencial, são dispostos em um modo que as polaridades de suas superfícies radialmente internas se alternam entre o pólo Neo pólo S.In Figures 3 and 4, a first permanent magnet 4 is fitted to the radially inner surface (surface closest to the axis of rotation 21) of a flange portion 23a of each securing clamp 23. Here, the first permanent magnets 4 located adjacent to the along the circumferential direction, they are arranged in such a way that the polarities of their radially internal surfaces alternate between the N pole and the S pole.
A seção transversal do grampo de fixação 23, mostrada na figura 4, é uma seção transversal em um ponto especial onde um membro de braço 24 (que será descrito abaixo) é montado sobre a superfície superior do membro de disco 22 (seção transversal indicada por Y na figura 1).The cross-section of the clamp 23, shown in Figure 4, is a cross-section at a special point where an arm member 24 (which will be described below) is mounted on the upper surface of the disc member 22 (cross section indicated by Y in figure 1).
Apesar de não mostrado, em uma seção transversal comum sem um membro de braço 24, a altura da parte do flange 23a do grampo de fixação 23 e a posição do primeiro imã permanente 4 são maiores do que a altura da parte do flange 23a e a posição do primeiro imã permanente 4, como mostrado na figura 4, em quantidade equivalente à espessura de um membro de braço 24.Although not shown, in a common cross section without an arm member 24, the height of the flange part 23a of the retaining clip 23 and the position of the first permanent magnet 4 are greater than the height of the flange part 23a and the position of the first permanent magnet 4, as shown in figure 4, in an amount equivalent to the thickness of an arm member 24.
Apesar de não mostrado nas figuras 1 e 2, o número de referência lie na figura 4 representa uma cobertura, que cobre a porção superior do mecanismo rotativo 100. A cobertura lie cobre todas as áreas exceto os membros 11a, vigas 11c, vigas lld da armação superior Ilea placa de suporte de mancai 15.Although not shown in FIGS. 1 and 2, the reference numeral Ile in FIG. 4 represents a roof covering the upper portion of the rotary mechanism 100. The roof ILE covers all areas except limbs 11a, beams 11c, lld beams of the upper frame Ilea bearing support plate 15.
Na figura 4, um grampo de fixação em forma de L, para uma bobina, llf, é provido a uma distância de rl (distância radial) do centro axial 21c do eixo de rotação 21 com seu topo voltado para baixo na figura 4. Múltiplos grampos de fixação llf são providos, todos em torno do membro de disco 22 em intervalos regulares.In Fig. 4, an L-shaped clamping clamp for a coil, llf, is provided at a distance of r1 (radial distance) from the axial center 21c of the rotation axis 21 with its top facing downward in Fig. 4. Multiple clamping clips lf are provided, all around the disc member 22 at regular intervals.
Aqui, a distância radial drl do grampo de fixação 1 If de bobina é mais curta do que a distância radial r2 do grampo de fixação 23 (distância radial a partir do centro axial 21c do grampo de fixação 23).Here, the radial distance drl of the coil securing clamp 1 If is shorter than the radial distance r2 of the securing clamp 23 (radial distance from the axial center 21c of the securing clamp 23).
Uma bobina 3 é adaptada no lado do grampo de fixação llf da bobina (lado radialmente voltado para fora) oposto ao grampo de fixação do imã permanente 23, por um meio que será descrito depois. Aqui, a bobina 3 é uma assim chamada bobina eletromagnética, que gera um campo magnético quando energizada. Mais especificamente, a bobina 3 é assim estruturada de modo que, quando a bobina 3 é energizada, um campo magnético é gerado na bobina 3 e o campo magnético causa a ocorrência de uma indutância mútua entre a bobina 3 e o primeiro imã permanente 4.A coil 3 is adapted to the side of the coil securing clip 1f (radially facing side) opposite the permanent magnet securing clip 23 by a means which will be described later. Here, coil 3 is a so-called electromagnetic coil that generates a magnetic field when energized. More specifically, coil 3 is thus structured such that when coil 3 is energized, a magnetic field is generated in coil 3 and the magnetic field causes a mutual inductance to occur between coil 3 and the first permanent magnet 4.
Quando o primeiro imã permanente 4 gira junto com o membro de disco 22 e cruza o campo magnético da bobina 3, uma corrente induzida é gerada na bobina 3. Se o corpo rotacional 2 for girado por um dado meio, por exemplo, de acordo com a lei de Faraday, um motor pequeno (não mostrado), uma corrente induzida é gerada na bobina 3 quando o primeiro imã permanente 4 passa (o campo magnético de) a bobina 3.When the first permanent magnet 4 rotates together with the disc member 22 and crosses the magnetic field of coil 3, an induced current is generated in coil 3. If rotational body 2 is rotated by a given means, for example according to Faraday's law, a small motor (not shown), an induced current is generated in coil 3 when the first permanent magnet 4 passes (the magnetic field of) coil 3.
Devido à corrente induzida gerada na bobina 3, o primeiro imã permanente 4 e o membro de disco 22 são impelidos a girar na mesma direção como eles estavam inicialmente girados. Com uma conseqüência, uma vez que o membro de rotação 2 foi girado por algum meio (por exemplo, um motor), a corrente induzida, gerada na bobina 3, impele o membro de rotação 2 a continuar a girar.Due to the induced current generated in coil 3, the first permanent magnet 4 and disk member 22 are urged to rotate in the same direction as they were initially rotated. As a consequence, since the rotating member 2 has been rotated by some means (for example, a motor), the induced current generated in coil 3 impels the rotating member 2 to continue rotating.
Apesar de não claramente mostrado, a primeira forma de realização é estruturada como um tipo em que o membro de rotação gira quando da partida de um motor pequeno (para dar a partida) e, assim, estruturada de modo que um meio de embreagem é interdisposto entre o eixo de rotação e o motor de partida e, quando o membro de rotação alcança uma velocidade de rotação prescrita, a embreagem é desligada.Although not clearly shown, the first embodiment is structured as a type in which the rotating member rotates upon starting a small engine (to start) and thus structured so that a clutch means is interposed. between the rotary shaft and the starter motor and when the rotating member reaches a prescribed rotational speed, the clutch is switched off.
A seguir, com referência às figuras 5 a 7, serão descritas a relação posicionai detalhada entre a bobina 3 e o primeiro imã permanente 4 e a estrutura detalhada da bobina.In the following, with reference to figures 5 to 7, the detailed position relationship between the coil 3 and the first permanent magnet 4 and the detailed coil structure will be described.
Nas figuras 5 a 7, a bobina 3 inclui um corpo de bobina 32, um membro de placa 33, provido em uma extremidade do corpo da bobina 32, e uma placa de pressão 34 para pressionar o membro de placa 33 na figura 5. Aqui, a placa de pressão 34 é feita de um material não magnético, pelo motivo que será descrito depois.In Figures 5 to 7, coil 3 includes a coil body 32, a plate member 33 provided at one end of the coil body 32, and a pressure plate 34 for pressing plate member 33 in figure 5. Here , the pressure plate 34 is made of a non-magnetic material for the reason which will be described later.
O corpo de bobina 32, membro de placa 33 e placa de pressão 34 são penetrados por um membro de núcleo 35 de aço inoxidável que também serve como um parafuso transpassante comprido.The coil body 32, plate member 33 and pressure plate 34 are penetrated by a stainless steel core member 35 which also serves as a long through bolt.
Uma rosca externa 35t (macho) é formada sobre a porção 35's do membro de núcleo de aço inoxidável, exceto sua porção penetrando o corpo da bobina 32. Uma primeira porca N1 é aparafusada sobre a rosca externa 35t e por aperto da primeira porca N1, a folga entre o membro de placa 33 e a placa de pressão 34 é encurtada.An outer thread 35t (male) is formed over the 35's portion of the stainless steel core member, except its portion penetrating the coil body 32. A first nut N1 is screwed onto the outer thread 35t and by tightening the first nut N1, the gap between plate member 33 and pressure plate 34 is shortened.
Uma porca N2 é aparafusada na rosca externa 35t em uma região onde o membro de núcleo 35 de aço inoxidável penetra no braço de fixação llfda bobina. E a bobina 3 é ajustada no grampo de fixação 11fde bobina ensanduichando o grampo de fixação 11f da bobina com a porca N2.An N2 nut is bolted to the outer thread 35t in a region where the stainless steel core member 35 penetrates the clamp arm ld of the spool. And the coil 3 is fitted to the coil clamp 11f by sandwiching the coil clamp 11f with nut N2.
A figura 7 é uma vista em seção do centro da bobina 3 na direção longitudinal (direção esquerda/direita nas figuras 5 e 6).Figure 7 is a sectional view of the center of coil 3 in the longitudinal direction (left / right direction in figures 5 and 6).
Nas figuras 5 e 6, o número de referência 36 representa um membro de placa (placa de ferro) de material magnético (por exemplo ferro) com um furo transpassante para um parafuso em seu centro.In Figures 5 and 6, reference numeral 36 represents a plate member (iron plate) of magnetic material (e.g. iron) with a through hole for a screw in its center.
Uma bobina convencional com freqüência usa um núcleo de ferro no centro da bobina a fim de aumentar a densidade do fluxo magnético. No entanto, na primeira forma de realização ilustrada, ocorre um problema ou seja, porque o membro de núcleo da bobina 3 se movimenta na proximidade imediata do imã permanente 4 (ver figuras 5 e 6), se o membro de núcleo da bobina 3 for um núcleo de ferro, o membro de núcleo da bobina 3 será atraído ao imã permanente 4 e a força atrativa irá frear a rotação do membro de disco 22.A conventional coil often uses an iron core in the center of the coil to increase magnetic flux density. However, in the first illustrated embodiment, a problem occurs namely that the core member of the coil 3 moves in close proximity to the permanent magnet 4 (see figures 5 and 6) if the core member of the coil 3 is In an iron core, the core member of the coil 3 will be attracted to the permanent magnet 4 and the attractive force will slow the rotation of the disk member 22.
Aqui, se ele for feito de aço inoxidável, ele não será atraído ao imã permanente, mas irá permitir a passagem, através do mesmo, de um campo magnético.Here, if it is made of stainless steel, it will not be attracted to the permanent magnet, but will allow a magnetic field to pass through it.
Assim, a bobina 3 usada na primeira forma de realização emprega um membro de núcleo 35 de aço inoxidável como o membro de núcleo da bobina 3 para evitar que o membro de núcleo da bobina 3 seja atraído para o imã permanente 4. Além disso, porque o campo magnético passa através do membro de núcleo 35 de aço inoxidável, quando o membro de núcleo 35 de aço inoxidável é inserido na bobina 3, o efeito da bobina 3, ou seja o efeito de encorajar a rotação do membro de disco 22 pelo imã permanente 4 como um eletroímã e auto-indutância, não é impedido.Thus, the coil 3 used in the first embodiment employs a stainless steel core member 35 as the core member of coil 3 to prevent the core member of coil 3 from being attracted to permanent magnet 4. In addition, because the magnetic field passes through the stainless steel core member 35, when the stainless steel core member 35 is inserted into coil 3, the effect of coil 3, ie the effect of encouraging the rotation of disk member 22 by the magnet Permanent 4 as an electromagnet and self-inductance, is not prevented.
Além disso, na primeira forma de realização ilustrada, o membro de ferro (placa de ferro) 36 é disposto na posição mais remota da bobina 3 a partir do imã permanente 4 (extremidade à direita nas figuras 5 e 6), de modo que o campo magnético passando através do membro de núcleo 35 de aço inoxidável é intensificado à medida que ele passa através da placa de ferro 36. Em outras palavras, a presença da placa de ferro 36 assegura o efeito de intensificar o campo magnético como no caso de uma bobina comum que tem um núcleo de ferro na mesma.Moreover, in the first illustrated embodiment, the iron member (iron plate) 36 is disposed at the most remote position of the coil 3 from the permanent magnet 4 (right end in figures 5 and 6), so that the The magnetic field passing through the stainless steel core member 35 is intensified as it passes through the iron plate 36. In other words, the presence of the iron plate 36 ensures the effect of intensifying the magnetic field as in the case of a Ordinary coil that has an iron core in it.
Além disso, porque a placa de ferro 36 está localizada na posição mais remota do imã permanente 4, o risco de que a placa de ferro possa ser atraída pelo campo magnético do imã permanente 4, e que a rotação do membro de disco 22 possa ser freada, é extremamente baixo ou negligenciável.In addition, because the iron plate 36 is located at the most remote position of permanent magnet 4, the risk that the iron plate may be attracted by the magnetic field of permanent magnet 4, and that the rotation of disk member 22 may be braked, is extremely low or negligible.
Em resumo, devido ao uso da bobina 3, como ilustrado nas figuras 5 e 6, à medida que o imã permanente passa, um campo magnético forte, gerado na bobina 3, gera uma corrente elétrica sem causar a frenagem de rotação do membro de disco 22.In summary, due to the use of coil 3, as illustrated in figures 5 and 6, as the permanent magnet passes, a strong magnetic field generated in coil 3 generates an electric current without causing the disc member to rotate braking. 22
Apesar da placa de ferro 36 ser provida sobre o lado radialmente interno da bobina 3 para intensificar o campo magnético gerado na bobina 3, como mostrado nas figuras 5 e 6, outra abordagem possível é que, ao contrário de prover um disco de ferro 36 em cada bobina 3, uma placa de ferro (não mostrada) está localizada no lado radialmente interno do grampo de fixação 11 f da bobina (lado afastado do imã permanente) e a placa de ferro é um anel contínuo único. Isto significa que este disco anular contínuo único exerce o efeito de intensificar, sobre os lados radialmente internos dos grampos de fixação Ilf para as bobinas individuais 3, os campos magnéticos gerados na bobinas individuais 3 correspondentes.Although iron plate 36 is provided on the radially inner side of coil 3 to enhance the magnetic field generated in coil 3, as shown in figures 5 and 6, another possible approach is that, instead of providing an iron disc 36 in Each coil 3, an iron plate (not shown) is located on the radially inner side of the coil retaining clip 11 f (side away from the permanent magnet) and the iron plate is a single continuous ring. This means that this single continuous annular disc has the effect of intensifying, on the radially inner sides of the fixing clips Ilf for the individual coils 3, the magnetic fields generated in the corresponding individual coils 3.
A fim de aumentar a eficiência de rotação do mecanismo rotativo 100, a primeira forma de realização inclui membros de braço 24 (ver figura 1) além da estrutura acima.In order to increase the rotational efficiency of the rotary mechanism 100, the first embodiment includes arm members 24 (see figure 1) in addition to the above structure.
Nas figuras 1 e 8, três membros de braço 24 (sendo apenas um mostrado na figura 8) se estendem radialmente para fora sobre a superfície superior do membro de disco 22. Como evidente na figura 1, os membros de três braços 24 são montados em intervalos regulares na direção circunferencial.In Figures 1 and 8, three arm members 24 (only one shown in Figure 8) extend radially outwardly over the upper surface of disc member 22. As evident in Figure 1, the three arm members 24 are mounted on regular intervals in the circumferential direction.
Uma fixação 24a sustentando um segundo imã permanente 5 é adaptada na ponta do membro de braço 24.A fixation 24a holding a second permanent magnet 5 is fitted to the tip of the arm member 24.
Como será descrito depois, na fixação 24a na ponta do membro de braço 24, o segundo imã permanente 5 é principalmente coberto por um suporte 24h e o suporte 24h é feito de aço níquel-cromo, um material magnético.As will be described later, in the attachment 24a at the tip of the arm member 24, the second permanent magnet 5 is mainly covered by a support 24h and the support 24h is made of nickel chrome steel, a magnetic material.
Porque tanto o imã permanente 5 como o imã permanente 6 são circundados por aço níquel-cromo, o magnetismo é reduzido.Because both permanent magnet 5 and permanent magnet 6 are surrounded by nickel chrome steel, magnetism is reduced.
Uma fixação llg, suportando o terceiro imã permanente 6, é adaptada em cada um dos oitos membros de conexão 1 Ib da armação superior 11 do membro fixo 1; e a fixação 1 Ig é orientada radialmente para dentro (em direção ao centro de rotação O na figura 8).A fastening 11g supporting the third permanent magnet 6 is fitted to each of the eight connecting members 1b1 of the upper frame 11 of the fixed member 1; and the fixture 1 Ig is oriented radially inwardly (toward the center of rotation O in figure 8).
Aqui, a figura 8 mostra que o membro de braço 24 gira e o centro do segundo imã permanente 5 vêm em uma linha virtual (não mostrada na figura 8) conectando o terceiro imã permanente 6 e o centro de rotação O. Arco Lr na figura 8 representa a trajetória da extremidade radialmente externa da fixação 24a na ponta do membro de braço 24.Here, figure 8 shows that arm member 24 rotates and the center of second permanent magnet 5 comes in a virtual line (not shown in figure 8) connecting third permanent magnet 6 and center of rotation O. Arc Lr in figure 8 depicts the trajectory of the radially outer end of fixture 24a at the tip of arm member 24.
O número de membros de braço 24 ou segundos imãs permanentes 5 (três na forma de realização mostrada aqui) e o número de terceiros imãs permanentes 6 (oito na forma de realização ilustrada aqui) são determinados do ponto de vista de prevenção de "ondulação de torque" que poderia surgir à medida que os segundos múltiplos imãs permanentes 5 se aproximassem simultaneamente dos terceiros imãs permanentes fixos 6.The number of arm members 24 or second permanent magnets 5 (three in the embodiment shown here) and the number of third permanent magnets 6 (eight in the embodiment illustrated here) are determined from the standpoint of "wave ripple" prevention. torque "that could arise as the second multiple permanent magnets 5 simultaneously approached the third permanent permanent magnets 6.
A seguir, será descrito, primeiramente com referência às figuras 9 e 10, o efeito vantajoso de que a fixação 24a sobre o membro de braço 24 (para o segundo imã permanente 5) e a fixação Ilg sobre a armação superior 11 (para o terceiro imã permanente 6), como mostrado na figura 8, encorajam a rotação do membro de disco 22 (figura 1).In the following, firstly with reference to Figures 9 and 10, the advantageous effect of the attachment 24a on the arm member 24 (for the second permanent magnet 5) and the attachment Ilg on the upper frame 11 (for the third) will be described. permanent magnet 6), as shown in figure 8, encourage rotation of the disc member 22 (figure 1).
Nas figuras 9 e 10, a fixação 24a sobre o membro de braço é composta de um segundo imã permanente 5, um suporte 24h suportando o segundo imã permanente 5 em um modo para cobrir a sua maior parte, e um membro de ajuste 24b para prender a fixação 24a na ponta do membro de braço 24.In Figures 9 and 10, the clamp 24a on the arm member is composed of a second permanent magnet 5, a support 24h supporting the second permanent magnet 5 in a manner to cover most of it, and an adjusting member 24b for securing the attachment 24a at the tip of the arm member 24.
A fixação 11g sobre a armação superior 11 (esquerda nas figuras 9 e 10) é composta de um terceiro imã permanente 6, um suporte 11h sustentando o terceiro imã permanente 6 em um modo para cobrir a sua maior parte, e um membro de ajuste 11j para prender a fixação 24a ao membro de conexão 11b.The fixture 11g over the upper frame 11 (left in figures 9 and 10) is composed of a third permanent magnet 6, a support 11h holding the third permanent magnet 6 in a way to cover most of it, and an adjusting member 11j to secure the fastener 24a to the connecting member 11b.
Na forma de realização ilustrada, o suporte 24h para sustentar o segundo imã permanente 5 e o suporte 11h para sustentar o terceiro imã permanente 6 são feitos, ambos, de aço níquel-cromo, um material magnético.In the illustrated embodiment, the holder 24h for holding the second permanent magnet 5 and the holder 11h for holding the third permanent magnet 6 are both made of nickel chrome steel, a magnetic material.
O suporte 24h e o suporte 11h cobrem a maior parte do segundo imã permanente 5 ou o terceiro imã permanente 6 para evitar o vazamento do campo magnético. No entanto, em seus lados posicionado defronte um do outro, ou seja, sobre o lado radialmente externo do suporte 24h ou lado mais próximo do membro de conexão 11b, e o lado radialmente interno do suporte 11h ou o lado mais próximo do braço 24, os imãs permanentes não são parcialmente cobertos pelo aço níquel-cromo.Bracket 24h and bracket 11h cover most of the second permanent magnet 5 or third permanent magnet 6 to prevent magnetic field leakage. However, on its sides positioned opposite each other, ie on the radially outer side of the bracket 24h or nearest side of the connecting member 11b, and the radially inner side of the bracket 11h or the closest side of the arm 24, Permanent magnets are not partially covered by nickel chrome steel.
Mais especificamente, o suporte 24h para sustentar o segundo imã permanente 5 toma a forma de um cilindro, com seu fundo fechado (ver figura 10) e parte de sua periferia (parte radialmente externa) é cortada ao longo do eixo geométrico central do cilindro, de modo a expor o segundo imã permanente 5 (formando uma área aberta 240h). Apesar do eixo geométrico central do cilindro não ser mostrado aqui, na figura 9, o eixo geométrico central se estende perpendicularmente à superfície do papel e, na figura 10, se estende para cima/baixo ou verticalmente.More specifically, the support 24h for supporting the second permanent magnet 5 takes the form of a cylinder with its bottom closed (see figure 10) and part of its periphery (radially outer part) is cut along the central geometric axis of the cylinder. to expose the second permanent magnet 5 (forming an open area 240h). Although the central geometry axis of the cylinder is not shown here, in Fig. 9 the central geometry extends perpendicular to the paper surface and in Fig. 10 extends up / down or vertically.
Na figura 9, uma extremidade da área aberta 240h (ponto de partida da área aberta 240h) está em uma posição retardada pelo ângulo σΐ (15 graus no exemplo mostrado aqui) da linha 24Lc correspondendo à linha central do membro de braço 24 (uma posição acima da linha na figura 9) na direção de rotação do membro de braço 24 (direção indicada pela linha pontilhada R com seta). Na figura 9, uma extremidade da área aberta 240h (ponto de partida da área aberta 240h) é indicada pela linha 5 S (linha conectando o ponto de partida da área aberta 240h e o ponto central do imã permanente 5).In Figure 9, one end of the open area 240h (open area starting point 240h) is in a position delayed by the angle σΐ (15 degrees in the example shown here) of line 24Lc corresponding to the centerline of arm member 24 (one position above the line in figure 9) in the direction of rotation of arm member 24 (direction indicated by dotted line R with arrow). In Figure 9, one end of the open area 240h (open area starting point 240h) is indicated by line 5 S (line connecting the open area starting point 240h and the center point of permanent magnet 5).
O ângulo de abertura da área aberta 240h tem 60 graus na figura 9. Em outras palavras, a área aberta 240h está posicionada de uma extremidade acima (ponto de partida da área aberta 240h) a um ponto girado, no sentido horário, em 60 graus a partir dai.The opening angle of open area 240h is 60 degrees in Figure 9. In other words, open area 240h is positioned from one end upwards (starting point of open area 240h) to a clockwise rotated point by 60 degrees. from there.
Também, no suporte 24h, sua periferia, incluindo a área aberta 240h, é aparada de modo a formar uma porção Cl inclinada voltada para cima à direita. O ângulo de inclinação da porção inclinada Cl está a 28 graus com relação ao eixo geométrico vertical (não mostrado) na figura 9.Also, in support 24h, its periphery, including open area 240h, is trimmed to form an upwardly sloping right-hand portion C1. The inclination angle of the inclined portion Cl is 28 degrees with respect to the vertical geometry axis (not shown) in figure 9.
Como evidente das figuras 9 e 10, o segundo imã permanente 5 toma a forma de um cilindro, cujo diâmetro externo é igual que o diâmetro interno do suporte 24h. Com relação às polaridades do segundo imã permanente 5, considerando que ele é verticalmente dividido em duas partes iguais ao longo do centro axial do cilindro, uma metade é o pólo S (5S: à esquerda na figura 9) e a outra metade é o pólo N ( 5N: à direita na figura 9).As evident from figures 9 and 10, the second permanent magnet 5 takes the form of a cylinder whose outside diameter is equal to the inside diameter of the support 24h. With respect to the polarities of the second permanent magnet 5, considering that it is vertically divided into two equal parts along the axial center of the cylinder, one half is pole S (5S: left in figure 9) and the other half is pole N (5N: right in figure 9).
Aqui, o plano dividido em duas partes iguais do segundo imã permanente 5 é ortogonal à linha 5 S indicando que o ponto de partida da área aberta 240h e o "plano dividido em duas partes iguais" é inclinado em 15 graus com relação ao eixo vertical (não mostrado).Here the plane divided into two equal parts of the second permanent magnet 5 is orthogonal to line 5 S indicating that the starting point of the open area 240h and the "plane divided into two equal parts" is inclined by 15 degrees with respect to the vertical axis. (not shown).
O suporte Ilh para sustentar o terceiro imã permanente 6 adquire a forma de um cilindro com seu fundo fechado e parte da periferia do cilindro é aberta (ela tem uma área aberta 1 IOh na periferia).The support Ilh for supporting the third permanent magnet 6 takes the form of a cylinder with its bottom closed and part of the cylinder periphery is open (it has an open area 10h at the periphery).
Na figura 9, uma extremidade da área aberta IlOh (ou ponto de partida da área aberta 11 Oh) está em uma posição avançada por ângulo σ 2 (15 graus no exemplo mostrado aqui) para baixo na figura 9 a partir de uma extensão (que passa o ponto central do terceiro imã permanente 6) da linha 24Lc do membro de braço 24, ou girado no sentido horário pelo ângulo σ2 da extensão da linha 24Lc.In Figure 9, one end of the open area IlOh (or open area starting point 11 Oh) is in a forward position by angle σ 2 (15 degrees in the example shown here) downward in Figure 9 from an extension (which passes the center point of the third permanent magnet 6) of line 24Lc of arm member 24, or rotated clockwise by angle σ2 of extension of line 24Lc.
Na figura 9, uma extremidade da área aberta 1 IOh (ou ponto de partida da área aberta 11 Oh) é expressa por linhas 6S (linha conectando o ponto de partida da área aberta 1 IOh e o ponto central do imã permanente 6).In Figure 9, one end of the open area 1 10h (or open area starting point 11 Oh) is expressed by lines 6S (line connecting the open area starting point 1 10h and the center point of permanent magnet 6).
A área aberta 11 Oh está posicionada de cima de uma extremidade ou linha 5 S a um ponto girado no sentido horário por um ângulo de abertura da mesma. O ângulo de abertura é de 60 graus no exemplo na figura 9.The open area 11 Oh is positioned from above one end or line 5 S to a point rotated clockwise by an opening angle thereof. The opening angle is 60 degrees in the example in figure 9.
A área aberta IlOh é aparada de modo a formar uma porção inclinada C2. A porção inclinada C2 é inclinada 28 graus verticalmente na figura 9 no exemplo aqui mostrado.The open area 11H is trimmed to form a sloping portion C2. The inclined portion C2 is inclined 28 degrees vertically in Figure 9 in the example shown here.
O terceiro imã permanente 6 toma a forma de um cilindro cujo diâmetro externo é igual que o diâmetro interno do suporte 1 lh. Com relação às polaridades do terceiro imã permanente 6, considerando que ele é verticalmente dividido em duas partes ao longo do eixo central do cilindro, uma metade é o pólo S (6S: à direita na figura 9), e a outra metade é o pólo N (6N: à esquerda na figura 9).The third permanent magnet 6 takes the form of a cylinder whose outside diameter is equal to the inside diameter of the holder 1 lh. With respect to the polarities of the third permanent magnet 6, considering that it is vertically divided into two parts along the central axis of the cylinder, one half is pole S (6S: right in figure 9), and the other half is pole. N (6N: left in figure 9).
O plano dividido em partes iguais do terceiro imã permanente 6 é ortogonal à linha 6S (linha conectando o ponto de partida da área aberta 1 IOh e o ponto central do imã permanente 6). No exemplo na figura 9, o plano dividido em partes iguais do terceiro imã permanente 6 é inclinado 15 graus com relação ao eixo geométrico vertical (não mostrado).The equally divided plane of the third permanent magnet 6 is orthogonal to line 6S (line connecting the starting point of the open area 1 10h and the center point of permanent magnet 6). In the example in Figure 9, the equally divided plane of the third permanent magnet 6 is inclined 15 degrees with respect to the vertical geometry axis (not shown).
Apesar do segundo imã permanente 5 e o terceiro imã permanente 6 serem, ambos, imãs permanentes cilíndricos no exemplo na figura 9, eles não são limitados aos cilíndricos mas podem ser imãs em forma de barras cuja seção transversal é poligonal.Although the second permanent magnet 5 and the third permanent magnet 6 are both cylindrical permanent magnets in the example in Figure 9, they are not limited to cylindrical but can be bar magnets whose cross-section is polygonal.
Na condição mostrada na figura 9, o segundo imã permanente 5 e o terceiro imã permanente 6 são dispostos de modo que seus pólos S (5S, 6S) se situam um defronte do outro.In the condition shown in Fig. 9, the second permanent magnet 5 and the third permanent magnet 6 are arranged so that their poles S (5S, 6S) are opposite each other.
Quando o segundo imã permanente 5, ou membro de braço 24, se movimenta através da linha 24Lc na figura 9 a partir de uma área acima da linha 24Lc para uma área abaixo da linha 24Lc na figura 9, a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 11 Oh do suporte Ilh não se situam totalmente uma defronte da outra (colocadas face a face) até o centro do segundo imã permanente 5 alcançar um ponto predeterminado na área abaixo da linha 24Lc.When the second permanent magnet 5, or arm member 24, moves through line 24Lc in figure 9 from an area above line 24Lc to an area below line 24Lc in figure 9, the open area 240h of bracket 24h and the open area 11 Oh of the bracket Ilh is not fully opposite one another (placed face to face) until the center of the second permanent magnet 5 reaches a predetermined point in the area below the line 24Lc.
Porque o campo magnético do segundo imã permanente 5 e o campo magnético do terceiro imã permanente 6 são interceptados pelo suporte 24h e o suporte 1 lh, eles não interagem entre si, a não ser que a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 11 Oh do suporte Ilh estejam situadas completamente uma defronte da outra (colocadas face a face).Because the magnetic field of the second permanent magnet 5 and the magnetic field of the third permanent magnet 6 are intercepted by support 24h and support 1 lh, they do not interact with each other unless the open area 240h of support 24h and the open area 11 Ohh of the Ilh bracket are completely opposite each other (face to face).
Assim, até a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 1 IOh do suporte Ilh estarem completamente situadas defronte uma da outra (colocadas face a face), o segundo imã permanente 5 e o terceiro imã permanente 6 não geram uma força repulsiva devido à homopolaridade (pólos S). A figura 11 mostra uma condição em que o segundo imã permanente 5 gira por um ângulo prescrito λ na área abaixo da linha 25Lc e a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 110h do suporte 11h estão completamente situadas uma defronte da outra (colocadas face a face).Thus, until the open area 240h of the support 24h and the open area 1010 of the support Ilh are completely opposite each other (placed face to face), the second permanent magnet 5 and the third permanent magnet 6 do not generate a repulsive force due to homopolarity (S poles). Figure 11 shows a condition where the second permanent magnet 5 rotates at a prescribed angle λ in the area below line 25Lc and the open area 240h of the holder 24h and the open area 110h of the holder 11h are completely opposite each other (placed face to face).
Na condição mostrada na figura 11, porque os pólos S dos imãs permanentes 5 e 6 ficam situados completamente um defronte do outro e os imãs permanentes 5 e 6 repelem um ao outro, é gerada uma força repulsiva F1. Uma força componente F2 é gerada no lado do segundo imã permanente 5 e a força componente F2 proporciona ao membro de braço 24 um torque no sentido anti-horário. Porque o membro de braço 24 é fixado no membro de disco 22, dando um torque ao membro de braço 24, é encorajada a rotação do membro de disco 22.In the condition shown in Fig. 11, because the poles S of permanent magnets 5 and 6 are completely opposite each other and permanent magnets 5 and 6 repel each other, a repulsive force F1 is generated. A component force F2 is generated on the second permanent magnet side 5 and component force F2 gives the arm member 24 counter-clockwise torque. Because arm member 24 is fixed to disk member 22, giving torque to arm member 24, rotation of disk member 22 is encouraged.
Como explicado acima, na estrutura mostrada nas figuras 8 a 11, porque os imãs permanentes 5 e 6 são cobertos pelos suportes 24h e 11h, até a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 110h do suporte 11h completamente se situarem uma defronte da outra (colocadas face a face), uma força repulsiva não é gerada entre os imãs permanentes 5 e 6 e, assim, não ocorre resistência ao torque do membro de braço 24 e a rotação do membro de disco 22.As explained above, in the structure shown in Figures 8 to 11, because permanent magnets 5 and 6 are covered by the brackets 24h and 11h, until the open area 240h of the bracket 24h and the open area 110h of the bracket 11h are completely in front of the bracket. other (placed face to face), a repulsive force is not generated between permanent magnets 5 and 6, and thus there is no resistance to torque of arm member 24 and rotation of disc member 22.
Então, quando a área aberta 240h do suporte 24h e a área aberta 110h do suporte 11h se posicionam completamente uma defronte da outra (colocadas face a face), uma força repulsiva é gerada entre os imãs permanentes 5 e 6 mas, nesta condição, a força repulsiva trabalha de modo a encorajar a rotação do membro de braço 24 ou rotação do membro de disco 22.Then, when the open area 240h of the holder 24h and the open area 110h of the holder 11h are positioned completely opposite each other (placed face to face), a repulsive force is generated between the permanent magnets 5 and 6, but in this condition the repulsive force works to encourage rotation of arm member 24 or rotation of disc member 22.
A figura 12 mostra uma variação da estrutura ilustrada nas figuras 8 a 11.Figure 12 shows a variation of the structure illustrated in figures 8 to 11.
A variação na figura 12 é diferente da estrutura nas figuras 8 a 11 em termos das áreas abertas do suporte e os planos divididos em duas partes iguais do imã permanente, resultando em uma diferença no efeito de encorajar a rotação do braço 24.The variation in figure 12 is different from the structure in figures 8 to 11 in terms of the open areas of the holder and the planes divided into two equal parts of the permanent magnet, resulting in a difference in the effect of encouraging arm rotation 24.
Na figura 12, quando o centro do segundo imã permanente 5 está sobre a linha 24Lc, a área aberta 240k do suporte 24k para cobrir o segundo imã permanente 5 e a área aberta IlOk do suporte Ilk para cobrir o terceiro imã permanente 6 são, ambas, simétricas com relação à linha 24Lc na figura 12, como o eixo geométrico de simetria, verticalmente na figura 12.In Figure 12, when the center of the second permanent magnet 5 is on line 24Lc, the open area 240k of the bracket 24k to cover the second permanent magnet 5 and the open area IlOk of the bracket Ilk to cover the third permanent magnet 6 are both , symmetrical with respect to line 24Lc in figure 12, as the geometric axis of symmetry, vertically in figure 12.
Também, o plano de divisão do segundo imã permanente 5 em um pólo S 5 S e um pólo N 5N é inclinado voltado para cima à esquerda na figura 12 e, similarmente, o plano de divisão do terceiro imã permanente 6 em pólo S 6S e pólo N 6N é inclinado voltado para cima à esquerda na figura 12.Also, the split plane of the second permanent magnet 5 on an S 5 S pole and an N 5N pole is tilted upwards to the left in Figure 12 and similarly the split plane of the third permanent magnet 6 on S pole S 6S and pole N 6N is angled upward to the left in figure 12.
No segundo imã permanente 5, somente o pólo N 5N fica exposto através da área aberta 240k. Por outro lado, no terceiro imã permanente 6, principalmente o pólo N 6N fica exposto através da área aberta 110k, mas o pólo S 6S também fica parcialmente exposto.In the second permanent magnet 5, only the N 5N pole is exposed through the open area 240k. On the other hand, in the third permanent magnet 6, mainly the N 6N pole is exposed through the open area 110k, but the S 6S pole is also partially exposed.
Na figura 12, na medida em que o segundo imã permanente 5 está envolvido, uma força repulsiva F3 contra o pólo N 6N do terceiro imã permanente 6 (força repulsiva entre os pólos magnéticos 5N e 6N) e uma força atrativa F4 entre o pólo N 5N do segundo imã permanente 5 e o pólo S do terceiro imã permanente 6 são geradas simultaneamente.In Figure 12, as the second permanent magnet 5 is involved, a repulsive force F3 against the N 6N pole of the third permanent magnet 6 (repulsive force between the magnetic poles 5N and 6N) and an attractive force F4 between the N pole 5N of the second permanent magnet 5 and pole S of the third permanent magnet 6 are generated simultaneously.
A força atrativa F4 tem uma força componente F5 na direção de rotação R e tal força componente F5 trabalha para girar o segundo imã permanente 5 em direção à seta R. Conseqüentemente, a geração da força componente F5 na direção da seta R na força atrativa F4 entre o pólo N 5N do segundo imã permanente 5 e o pólo S do terceiro imã permanente 6 leva ao encorajamento de rotação do segundo imã permanente 5 na direção da seta R.The attractive force F4 has a component force F5 in the direction of rotation R and such component force F5 works to rotate the second permanent magnet 5 towards the arrow R. Consequently, the generation of the component force F5 in the direction of the arrow R on the attractive force F4 between the N 5N pole of the second permanent magnet 5 and the S pole of the third permanent magnet 6 leads to the encouragement of rotation of the second permanent magnet 5 in the direction of arrow R.
Além disso, quando o segundo imã permanente 5 se movimenta para baixo a partir da posição mostrada na figura 12 (em direção à seta R: para a direção de rotação), a força repulsiva F3 entre o pólo N 5N e o segundo imã permanente 5 e o pólo N do terceiro imã permanente 6 trabalha de modo que é obtido um efeito de encorajar a rotação do segundo imã permanente 5 ou braço 24 na direção da seta R, como na estrutura vista nas figuras 9 a 11.In addition, when the second permanent magnet 5 moves downward from the position shown in Figure 12 (toward the arrow R: for the direction of rotation), the repulsive force F3 between the N 5N pole and the second permanent magnet 5 and the pole N of the third permanent magnet 6 works so that an effect of encouraging the rotation of the second permanent magnet 5 or arm 24 in the direction of arrow R is obtained, as in the structure seen in figures 9 to 11.
Novamente na figura 2, um membro de suporte 7 de tipo de caixa é montado sobre a superfície superior da armação do meio 12 e na área central através da qual o eixo de rotação 21 penetra, e o fundo do membro de suporte 7 é aberto. A superfície superior do membro de suporte 7 é um plano nivelado e está em paralelo a, e espaçado, de uma dada distância da superfície inferior do membro de disco 22.Again in Figure 2, a box type support member 7 is mounted on the upper surface of the middle frame 12 and in the central area through which the pivot axis 21 penetrates, and the bottom of the support member 7 is opened. The upper surface of the support member 7 is a level plane and is parallel to and spaced at a given distance from the lower surface of the disc member 22.
A superfície superior do membro de suporte 7 tem um furo transpassante que permite que o eixo de rotação 21 gire livremente.The upper surface of the support member 7 has a through hole that allows the rotating shaft 21 to rotate freely.
Um quarto imã permanente 8 anular é montado sobre a superfície de trás do membro de disco 22 em um modo para circundar o eixo de rotação 21. Por outro lado, um quinto imã permanente anular 9, quase similar em forma ao quarto imã permanente 8, é montado sobre a superfície superior do membro de suporte 7 em um modo para circundar o eixo de rotação 21.A fourth annular permanent magnet 8 is mounted on the back surface of the disc member 22 in a manner to surround the rotation axis 21. On the other hand, a fifth annular permanent magnet 9, almost similar in shape to the fourth permanent magnet 8, It is mounted on the upper surface of the support member 7 in a manner for circling the axis of rotation 21.
Apesar de não claramente mostrado, o quarto imã permanente 8 é equipado na superfície de trás (inferior) do membro de disco 22 por um apoio de aço inoxidável (não mostrado) e o quinto imã permanente 9 é também adaptado ao membro fixo 1 por um apoio de aço inoxidável (não mostrado).Although not clearly shown, the fourth permanent magnet 8 is fitted to the rear (bottom) surface of the disc member 22 by a stainless steel backing (not shown) and the fifth permanent magnet 9 is also fitted to the fixed member 1 by a Stainless steel backing (not shown).
O quarto imã permanente 8 e o quinto imã permanente 9 são dispostos de modo que suas superfícies posicionadas uma defronte da outra têm a mesma polaridade. No entanto, os imãs permanentes 8 e 9 são espaçados em uma dada distância um do outro em consideração à facilidade de fixação e separação.The fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9 are arranged so that their surfaces facing one another have the same polarity. However, permanent magnets 8 and 9 are spaced at a given distance from each other for ease of attachment and separation.
Porque o quarto imã permanente 8 e o quinto imã permanente 9 são providos e o quarto imã permanente 8 e o quinto imã permanente 9 são dispostos em oposição um ao outro e suas superfícies posicionadas uma defronte da outra tem a mesma polaridade, o quarto imã permanente 8 e o quinto imã permanente 9 repelem um ao outro. Esta força repulsiva trabalha para que o membro de rotação completo 2 flutue a partir do membro fixo 1.Because the fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9 are provided and the fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9 are arranged opposite each other and their surfaces facing each other have the same polarity, the fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9 repel each other. This repulsive force works so that the full rotation member 2 floats from the fixed member 1.
Como uma conseqüência, é reduzido o atrito causado pelo impulso que o peso do membro de rotação 2 exerce sobre o membro fixo 1, o que diminui, ainda, a perda no mecanismo rotativo 100, tornando-o um mecanismo rotativo mais eficiente.As a consequence, the friction caused by the thrust of the weight of the rotating limb 2 on the fixed limb 1 is reduced, which further decreases the loss on the rotary mechanism 100, making it a more efficient rotary mechanism.
Além disso, porque o membro de rotação 2 inicia a rotação com base no princípio do disco de Aragon, uma corrente de Foucault ocorre no quarto imã permanente 8. Esta corrente de Foucault trabalha para girar o quarto imã permanente 8 ou o membro de rotação 2.In addition, because rotation member 2 initiates rotation based on the Aragon disc principle, an eddy current occurs on the fourth permanent magnet 8. This eddy current works to rotate the fourth permanent magnet 8 or the rotating member 2 .
Em resumo, uma vez girado o membro de rotação 2, ainda é exercida uma força que gira o membro de rotação 2.In summary, once the rotating member 2 is rotated, a force is still exerted that rotates the rotating member 2.
Aqui, com base no princípio do disco de Aragon, um efeito similar é obtido mesmo se o material do membro de rotação 2 for mudado de alumínio para resina sintética.Here, based on the Aragon disc principle, a similar effect is obtained even if the material of the rotating member 2 is changed from aluminum to synthetic resin.
Ao movimentar o quinto imã permanente 9 verticalmente na figura 2 por um meio elevador (não mostrado), a distância relativa entre o quarto imã permanente 8 e o quinto imã permanente 9 pode ser ajustada sem ser escalonada e, assim, o efeito da corrente de Foucault pode ser ajustado. A velocidade de rotação do membro de rotação 2 também pode ser controlada ao prover um meio para ajustar a força gerada pelo efeito da corrente de Foucault e prover outro meio de atração, como um imã, sobre o membro de rotação 2.By moving the fifth permanent magnet 9 vertically in Figure 2 by a means of elevator (not shown), the relative distance between the fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9 can be adjusted without scaling and thus the effect of the Foucault can be adjusted. The rotation speed of the rotating member 2 can also be controlled by providing a means for adjusting the force generated by the eddy current effect and providing another means of attraction, such as a magnet, on the rotating member 2.
O meio elevador para o quinto imã permanente 9 e o meio de atração podem ser ativados por um meio hidráulico. A seguir, uma primeira variação da forma de realização ilustrada nas figuras Iall será descrita com referência às figuras 13 a 16.The half elevator for the fifth permanent magnet 9 and the attraction means may be activated by a hydraulic means. In the following, a first variation of the embodiment illustrated in Figures 11all will be described with reference to Figures 13 to 16.
Aqui, nas figuras 13 a 16, um mecanismo rotativo completo é representado pelo número de referência 100B.Here, in Figures 13 to 16, a complete rotary mechanism is represented by reference numeral 100B.
A forma de realização mostrada nas figuras Iall inclui uma pluralidade de primeiros imãs permanentes 4 montados sobre o membro de disco 22 e dispostos anularmente e uma pluralidade de bobinas 3 montadas sobre o membro fixo 1 e dispostos anularmente sobre o lado radialmente interno dos primeiros imãs permanentes.The embodiment shown in FIGS. 1all includes a plurality of first permanent magnets 4 mounted on the disc member 22 disposed annularly and a plurality of coils 3 mounted on the fixed member 1 disposed annularly on the radially internal side of the first permanent magnets .
Por outro lado, a primeira variação mostrada nas figuras 13 a 16 (mecanismo rotativo 100B) inclui uma pluralidade de segundas bobinas 3B que são montadas em uma circunferência (em uma circunferência cuja distância do ponto central de rotação O é constante) em intervalos regulares sobre o lado radialmente externo dos primeiros imãs permanentes 4B dispostos anularmente e montados sobre o membro de disco 2, além da forma de realização nas figuras 1 a 11.On the other hand, the first variation shown in figures 13 to 16 (rotary mechanism 100B) includes a plurality of second coils 3B which are mounted at a circumference (at a circumference whose distance from the central rotation point O is constant) at regular intervals over the radially external side of the first annular permanent magnets 4B disposed and mounted on the disk member 2, in addition to the embodiment in figures 1 to 11.
A figura 13 é uma vista em planta da primeira variação; figura 14 é uma vista em seção tomada ao longo Y-Y na figura 13; figura 15 é uma vista fragmentada aumentada da mostrada na figura 13; e a figura 16 é uma vista fragmentada aumentada da que é mostrada na figura 14.Figure 13 is a plan view of the first variation; Fig. 14 is a sectional view taken along Y-Y in Fig. 13; Fig. 15 is an enlarged fragmentary view of that shown in Fig. 13; and Figure 16 is an enlarged fragmentary view of that shown in Figure 14.
Na figura 16, um grampo de fixação lllfde bobina é montado em uma cobertura lie da armação superior 11 sobre o lado radialmente externo de um grampo de fixação 1 If de bobina e uma segunda bobina 3B é ajustada no grampo de fixação de bobina 11 1f.In Figure 16, a coil securing clip 11 is mounted on a cover 1 and 1 of the upper frame 11 on the radially outer side of a coil securing clip 11 and a second coil 3B is fitted to the coil securing clip 11f.
Na primeira variação mostrada nas figuras 13 a 16, ao duplicar o número de bobinas, a força repulsiva magnética entre o primeiro imã permanente e as bobinas 3, 3B, é aumentada, melhorando, assim, o torque do membro de disco 22. A seguir, uma segunda variação da forma de realização ilustrada nas figuras Iall será descrita com referência à figura 17.In the first variation shown in Figures 13 to 16, by doubling the number of coils, the magnetic repulsive force between the first permanent magnet and coils 3, 3B is increased, thereby improving the torque of the disc member 22. Next , a second variation of the embodiment illustrated in FIGS. 1A will be described with reference to FIG. 17.
Aqui, um mecanismo rotativo completo, mostrado na figura 17, de acordo com a segunda variação, é representado por número de referência 101C.Here, a complete rotary mechanism shown in Fig. 17 according to the second variation is represented by reference numeral 101C.
Como comparado com a forma de realização mostrada nas figuras Iall (figura 4 em particular), que tem uma combinação de uma bobina 3 e um imã permanente 4 em apenas uma fileira verticalmente (na figura 4), a segunda variação na figura 17 tem uma combinação de uma bobina 3 e um imã permanente 4 verticalmente em duas fileiras na figura 17.As compared to the embodiment shown in Figs. 1all (Fig. 4 in particular), which has a combination of a coil 3 and a permanent magnet 4 in only one row vertically (Fig. 4), the second variation in Fig. 17 has a combination of a coil 3 and a permanent magnet 4 vertically in two rows in figure 17.
Na figura 17, o tamanho do grampo de fixação 1 If de montagem da bobina, fixado sobre a armação superior 11, é grande na vertical na figura 17, e duas bobinas 3 são ajustadas na grampo de fixação Ilf verticalmente em duas fileiras.In Figure 17, the size of the coil mounting clamp 1 If fixed on top frame 11 is large vertically in Figure 17, and two coils 3 are fitted on the clamp Ilf vertically in two rows.
Por outro lado, um grampo de fixação 23 para imãs permanentes 4 é fixado na superfície superior do membro de disco 22 ou no segundo membro de braço 24C, e o tamanho do grampo 23 é também extenso verticalmente e os dois imãs permanentes 4, 4, ou um superior e um inferior, são ajustados no grampo de fixação 23.On the other hand, a permanent magnet fixing clip 23 is fixed to the upper surface of the disc member 22 or the second arm member 24C, and the size of the clip 23 is also vertically extended and the two permanent magnets 4, 4, or one upper and one lower, are fitted to the securing clamp 23.
As bobinas superior e inferior 3, 3, no grampo de fixação 1 If de montagem de bobina, e os imãs permanentes superior e inferior 4, 4 no grampo de fixação 23 do imã permanente são dispostos para estarem posicionados um defronte do outro e o campo magnético gerado nas bobinas 3, 3 e o campo magnético gerado nos imãs permanentes 4, 4 repelem um ao outro e esta força repulsiva magnética encoraja a rotação do membro de disco 22.The upper and lower coils 3, 3 on the coil mounting clamp 1 If and the upper and lower permanent magnets 4, 4 on the permanent magnet clamp 23 are arranged to be positioned opposite each other and the field The magnetic field generated in the coils 3, 3 and the magnetic field generated in the permanent magnets 4, 4 repel each other and this magnetic repulsive force encourages the rotation of the disc member 22.
O resto da estrutura é igual que na forma de realização mostrada nas figuras 1 a 11.The rest of the structure is the same as in the embodiment shown in figures 1 to 11.
A seguir, uma terceira variação da forma de realização ilustrada nas figuras 1 all será descrita com referência à figura 18.In the following, a third variation of the embodiment illustrated in figures 1 all will be described with reference to figure 18.
Na figura 18, que mostra a terceira variação, um mecanismo rotativo completo é representado pelo número de referência 100C.In figure 18 showing the third variation, a complete rotary mechanism is represented by reference numeral 100C.
O mecanismo rotativo 100C, de acordo com a terceira variação na figura 18, também tem uma combinação de uma bobina 3 e um imã permanente 4 verticalmente em duas fileiras, como a segunda variação na figura 17. No entanto, enquanto na figura 17, as bobinas ou imãs permanentes são montados em um único grampo de fixação verticalmente em duas fileiras, o mecanismo rotativo 100C, na figura 18, tem dois membros de disco (representados pelos números de referência 22, 22C na figura 18).The rotary mechanism 100C according to the third variation in figure 18 also has a combination of a coil 3 and a permanent magnet 4 vertically in two rows as the second variation in figure 17. However, while in figure 17 the Permanent coils or magnets are mounted on a single clamp vertically in two rows, the rotary mechanism 100C in figure 18 has two disc members (represented by reference numerals 22, 22C in figure 18).
Na figura 18, um membro horizontal IlC é provido abaixo do membro de disco 22 e o membro horizontal 1IC é provido como um membro fixo paralelo ao membro de disco 22 e a armação superior 11. Um cubo 20 é fixado abaixo do membro horizontal IlCeo segundo membro de disco 22C é ajustado ao cubo 20.In figure 18, a horizontal member IlC is provided below the disk member 22 and the horizontal member 1IC is provided as a fixed member parallel to the disk member 22 and the upper frame 11. A hub 20 is fixed below the horizontal member IlCeo second. disk member 22C is fitted to hub 20.
Os grampos de montagem da bobina Ilf são fixados não apenas sobre a armação superior 11, mas também na superfície de trás do membro horizontal 1IC e as bobinas 3 são montadas sobre os grampos de fixação 1 lf.The coil mounting clips Ilf are fixed not only on the upper frame 11, but also on the rear surface of the horizontal member 1IC and the coils 3 are mounted on the securing clips 1 lf.
Os grampos de fixação 23 do lado do imã permanente são fixados não somente sobre o membro de disco 22, mas também na superfície superior do segundo membro de disco 22C e os imãs permanentes 4 são montados nos grampos de fixação 23.The permanent magnet side retaining clips 23 are fixed not only to the disc member 22, but also to the upper surface of the second disc member 22C and the permanent magnets 4 are mounted to the retaining clips 23.
A bobina 3, localizada sobre a superfície traseira do membro horizontal IlC e o imã permanente 4, localizado na superfície superior do segundo membro de disco 22C, estão posicionados completamente um defronte do outro, como mostrado na figura 18, e uma força repulsiva entre os campos magnéticos, gerada por ambos, impele a rotação do segundo membro de disco 22C. O quarto imã permanente 8 para deixar o membro de rotação 2 flutuar é montado sobre a superfície de trás do segundo membro de disco 22C em um modo a posicionar defronte o quinto imã permanente 9 para reduzir o impulso causado pelo peso do membro de rotação 2.Coil 3, located on the rear surface of the horizontal member IlC and permanent magnet 4, located on the upper surface of the second disc member 22C, are positioned completely opposite each other as shown in Figure 18, and a repulsive force between the magnetic fields generated by both drives the rotation of the second disk member 22C. The fourth permanent magnet 8 for letting the rotating member 2 float is mounted on the back surface of the second disc member 22C in a manner positioned opposite the fifth permanent magnet 9 to reduce the thrust caused by the weight of the rotating member 2.
O resto da estrutura é semelhante à forma de realização mostrada nas figuras 1 a 11.The rest of the structure is similar to the embodiment shown in figures 1 to 11.
A seguir, uma quarta variação da forma de realização ilustrada nas figuras 1a11 será descrita com referência à figura 19.In the following, a fourth variation of the embodiment illustrated in figures 1a11 will be described with reference to figure 19.
Aqui, um mecanismo rotativo completo, de acordo com uma segunda forma de realização, é representado pelo número de referência 101D.Here, a complete rotary mechanism according to a second embodiment is represented by reference numeral 101D.
Como mostrado na figura 19, o mecanismo rotativo 101D, de acordo com a quarta variação ou a segunda forma de realização na figura 19, tem uma combinação de um primeiro imã permanente 4B e duas bobinas 3, 3B, verticalmente em duas fileiras, enquanto a primeira variação (mecanismo rotativo 100B) nas figuras 13 a 16 (ver figura 16 em particular) tem uma combinação de um primeiro imã permanente 4B e duas bobinas 3, 3B, verticalmente em somente uma fileira.As shown in Fig. 19, the rotary mechanism 101D according to the fourth variation or second embodiment in Fig. 19 has a combination of a first permanent magnet 4B and two coils 3, 3B vertically in two rows, while the The first variation (rotary mechanism 100B) in Figures 13 to 16 (see Figure 16 in particular) has a combination of a first permanent magnet 4B and two coils 3, 3B vertically in only one row.
Na figura 19, os grampos 11fe 111f de montagem de bobina são montados sobre a armação superior (cobertura lie) em distâncias radiais diferentes e bobinas 3, 3 são montadas em cada um dos grampos de fixação 11f, 111f verticalmente em duas fileiras.In Figure 19, the coil mounting clips 11f and 111f are mounted on the upper frame (cover Ie) at different radial distances and coils 3, 3 are mounted on each of the fastening clips 11f, 111f vertically in two rows.
Além disso, um grampo de fixação 23 para imãs permanentes 4 é fixado na superfície superior do membro de disco 22 (a superfície superior do membro de braço 24 na seção transversal mostrada na figura 19) e os primeiros imãs permanentes 4B, 4B estão localizados no grampo de fixação 23 verticalmente em duas fileiras.In addition, a permanent magnet clamp 23 is fixed to the upper surface of the disc member 22 (the upper surface of the arm member 24 in the cross section shown in Figure 19) and the first permanent magnets 4B, 4B are located on the securing clamp 23 vertically in two rows.
O resto da estrutura na segunda forma de realização na figura 19 é semelhante à primeira variação. A seguir, uma quinta variação da forma de realização ilustrada nas figuras Iall será descrita com referência à figura 20.The rest of the structure in the second embodiment in figure 19 is similar to the first variation. In the following, a fifth variation of the embodiment illustrated in FIGURES 1A will be described with reference to FIGURE 20.
Um mecanismo rotativo completo, de acordo com a terceira forma de realização, é representado por número de referência 100D na figura 20.A complete rotary mechanism according to the third embodiment is represented by reference numeral 100D in FIG. 20.
Como mostrado na figura 20, o mecanismo rotativo 100D, de acordo com a terceira forma de realização, tem uma combinação de um primeiro imã permanente 4B e duas bobinas 3, 3B, verticalmente em duas fileiras, como a segunda forma de realização mostrada na figura 19.As shown in figure 20, the rotary mechanism 100D according to the third embodiment has a combination of a first permanent magnet 4B and two coils 3, 3B vertically in two rows as the second embodiment shown in figure 19
Na terceira forma de realização na figura 20, com relação a uma combinação de um primeiro imã permanente 4B e duas bobinas 3, 3B, a combinação superior é igual como mostrado na figura 16.In the third embodiment in figure 20, with respect to a combination of a first permanent magnet 4B and two coils 3, 3B, the upper combination is the same as shown in figure 16.
A fim de adicionar uma combinação menor de um imã permanente 4B e duas bobinas 3, 3B, na figura 20, um membro horizontal IlC é provido abaixo do membro de disco 22 e o membro horizontal IlC é provido como um membro fixo paralelo ao membro de disco 22 e a armação superior 11, como a terceira variação na figura 18. Um cubo 20 é fixado abaixo do membro horizontal IlC e o segundo membro de disco 22C é montado sobre o cubo 20.In order to add a minor combination of a permanent magnet 4B and two coils 3, 3B, in Figure 20, a horizontal member IlC is provided below the disk member 22 and the horizontal member IlC is provided as a fixed member parallel to the member. disc 22 and upper frame 11 as the third variation in figure 18. One hub 20 is fixed below the horizontal member IlC and the second disc member 22C is mounted on the hub 20.
O modo como as bobinas são montadas sobre o membro horizontal IlCeo modo como o imã permanente é montado sobre o segundo membro de disco 22C são iguais que na primeira variação mostrada na figura 16.The way the coils are mounted on the horizontal member IlC and the way the permanent magnet is mounted on the second disk member 22C is the same as in the first variation shown in figure 16.
O resto da estrutura na terceira forma de realização na figura 20 é igual que na primeira variação na figura 16.The rest of the structure in the third embodiment in figure 20 is the same as in the first variation in figure 16.
Apesar de não mostrado, no mecanismo rotativo 100, de acordo com a primeira forma de realização, o mecanismo rotativo 100B, de acordo com a primeira variação, o mecanismo rotativo 100C, de acordo com a terceira variação, o mecanismo rotativo 101D, de acordo com a segunda forma de realização, e o mecanismo rotativo 100D, de acordo com a terceira forma de realização, o aparelho completo pode ser coberto por concreto ou uma placa de metal ou uma estrutura de plástico rígido de modo que a pressão do ar, dentro do espaço coberto, seja reduzida de modo a reduzir a resistência do ar na rotação e, assim, torna-lo um mecanismo rotativo com uma maior eficiência de rotação.Although not shown, in rotary mechanism 100 according to the first embodiment, rotary mechanism 100B according to the first variation, rotary mechanism 100C according to the third variation, rotary mechanism 101D according to the first embodiment. With the second embodiment, and the rotary mechanism 100D, according to the third embodiment, the complete apparatus may be covered by concrete or a metal plate or a rigid plastic structure such that the air pressure within of the covered space is reduced in order to reduce the air resistance in rotation and thus make it a rotary mechanism with greater rotation efficiency.
A seguir, uma segunda forma de realização da presente invenção será descrita com referência às figuras 21 e 22.In the following, a second embodiment of the present invention will be described with reference to figures 21 and 22.
Um mecanismo rotativo completo, de acordo com a segunda forma de realização, é representado pelo número de referência 100E nas figuras 21 e 22.A complete rotary mechanism according to the second embodiment is represented by reference numeral 100E in figures 21 and 22.
Nas figuras 21 e 22, o mecanismo rotativo 100E é assim estruturado de modo que as bobinas 3 e os primeiros imãs permanentes 4 no mecanismo rotativo 100 nas figuras Iall são omitidos e a rotação do membro de rotação 2 é mantida somente pela força repulsiva magnética entre os segundos imãs permanentes 5 ajustados nos três membros de braço 24 do membro de rotação 2 e dois terceiros imãs permanentes 6 ajustados ao membro fixo 1.In Figures 21 and 22, the rotary mechanism 100E is thus structured such that the coils 3 and first permanent magnets 4 in the rotary mechanism 100 in Figures 11all are omitted and rotation of the rotating member 2 is maintained only by the magnetic repulsive force between the second permanent magnets 5 fitted to the three arm members 24 of the rotating member 2 and two third permanent magnets 6 fitted to the fixed member 1.
Na segunda forma de realização nas figuras 21 e 22 também, como na forma de realização nas figuras 1 a 11, um segundo imã permanente 5 é ajustado a um membro de braço 24 do membro de rotação 2 por uma fixação 24a e um terceiro imã permanente 6 é ajustado ao membro fixo 1 por uma fixação 11 g.In the second embodiment in figures 21 and 22 also, as in the embodiment in figures 1 to 11, a second permanent magnet 5 is fitted to an arm member 24 of the rotating member 2 by a fixture 24a and a third permanent magnet 6 is fitted to the fixed member 1 by a fixture 11 g.
Apesar de não claramente mostrado nas figuras 21 e 22, o segundo imã permanente 5 e o terceiro imã permanente 6 são providos com uma cobertura móvel para ajustar a orientação ou a grandeza da força magnética, e a cobertura móvel tem a mesma estrutura que os suportes 1 lh, 24h nas figuras 8 a 11 e trabalha similarmente.Although not clearly shown in Figures 21 and 22, the second permanent magnet 5 and the third permanent magnet 6 are provided with a movable cover to adjust the orientation or magnitude of the magnetic force, and the movable cover has the same structure as the brackets. 1h, 24h in figures 8 to 11 and work similarly.
Na figura 21, um quarto imã permanente (um imã para deixar o membro de rotação 2 flutuar) 8 é ajustado abaixo do membro de disco 22 sobre o eixo de rotação 21 e um quinto imã permanente (um imã para deixar o membro de rotação 2 flutuar) 9 é ajustado abaixo do mesmo.In Figure 21, a fourth permanent magnet (a magnet for letting the rotating member 2 float) 8 is fitted below the disk member 22 on the axis of rotation 21 and a fifth permanent magnet (a magnet for letting the rotating member 2 float) 9 is set below it.
Uma primeira roda dentada Sl é fixada no eixo de rotação 21 abaixo do quinto imã permanente fixo (um imã para deixar o membro de rotação 2 flutuar) 9.A first sprocket SL is fixed to the rotation axis 21 below the fifth fixed permanent magnet (a magnet to let the rotation member 2 float) 9.
Um motor pequeno M para dar a partida do membro de rotação 2 é montado na armação inferior 13 do membro fixo 1. Uma segunda roda dentada S2 é ajustada na ponta do eixo geométrico de saída do motor M.A small motor M for starting the rotation member 2 is mounted on the lower frame 13 of the fixed member 1. A second sprocket S2 is fitted at the tip of the motor output shaft M.
A primeira roda dentada S1 e a segunda roda dentada S2 são encaixadas através de uma corrente Cn.The first sprocket S1 and the second sprocket S2 are engaged by a chain Cn.
A medida que o motor M é acionado, o movimento rotacional do motor M é transmitido através da segunda roda dentada S2, corrente Cn e primeira roda dentada Sl para o eixo de rotação 21 girar o eixo de rotação 21.As motor M is driven, rotational motion of motor M is transmitted through second sprocket S2, chain Cn and first sprocket S1 to rotate axis 21 to rotate rotation axis 21.
A estrutura e os efeitos vantajosos da segunda forma de realização nas figuras 21 e 22, diferente das acima mencionadas, são iguais que na primeira forma de realização nas figuras 1 a 11.The structure and advantageous effects of the second embodiment in figures 21 and 22, different from those mentioned above, are the same as in the first embodiment in figures 1 to 11.
A seguir, uma terceira forma de realização será descrita com referência às figuras 23 e 24.In the following, a third embodiment will be described with reference to figures 23 and 24.
Um mecanismo rotativo completo, de acordo com a terceira forma de realização, é representado pelo número de referência IOOF nas figuras 23 e 24.A complete rotary mechanism according to the third embodiment is represented by the reference numeral 100 in Figures 23 and 24.
O mecanismo rotativo 100F, de acordo com a terceira forma de realização nas figuras 23 e 24, é aplicado aos geradores elétricos.The rotary mechanism 100F according to the third embodiment in figures 23 and 24 is applied to the electric generators.
Na figura 23, o membro fixo do mecanismo rotativo 100 inclui: uma caixa cilíndrica 1F; uma cobertura de topo IFt para cobrir a abertura superior da caixa 1F; uma base 14F para cobrir a abertura inferior da caixa 1F; e uma divisão 15F localizada no meio da caixa 1F. Um mancai radial 16 é provido no centro da cobertura de topo 1Ft e um mancai de encosto 18 é provido no centro da divisão 15F e o eixo de rotação 21F é articulado pelo mancai radial 16 e o mancai de encosto 18.In Figure 23, the fixed member of the rotary mechanism 100 includes: a cylindrical housing 1F; a top cover IFt to cover the upper opening of the box 1F; a base 14F to cover the lower opening of the box 1F; and a room 15F located in the middle of box 1F. A radial bearing 16 is provided in the center of the top cover 1Ft and a thrust bearing 18 is provided in the center of division 15F and the pivot axis 21F is pivoted by the radial bearing 16 and the thrust bearing 18.
Um rotor (ou membro de disco) 22F é fixado em uma porção superior do eixo de rotação através de um cubo 20.A rotor (or disc member) 22F is fixed to an upper portion of the axis of rotation through a hub 20.
Um membro de montagem de imã anular 4B, que é concêntrico com o eixo de rotação 21, é provido sobre o aro radialmente externo da superfície de trás do rotor 22F. Uma pluralidade de primeiros imãs permanentes 4F são ajustados todos em torno da periferia interna do membro de montagem do imã 14B.An annular magnet mounting member 4B, which is concentric with the axis of rotation 21, is provided over the radially outer rim of the rear surface of the rotor 22F. A plurality of first permanent magnets 4F are fitted all around the inner periphery of the magnet mounting member 14B.
Um quarto imã permanente 8 está localizado em uma área radialmente interna (área central) da superfície de trás do rotor 22F em um modo para circundar o eixo de rotação 21F.A fourth permanent magnet 8 is located in a radially internal area (central area) of the rear surface of the rotor 22F in a mode for circling the rotational axis 21F.
Uma pluralidade de segundos imãs permanentes 5F é ajustada em intervalos regulares em uma área radialmente externa da superfície superior do rotor 22F em uma circunferência concêntrica com o eixo de rotação 21, todos em torno da circunferência.A plurality of second permanent magnets 5F are fitted at regular intervals in a radially outer area of the upper surface of the rotor 22F in a concentric circumference with the axis of rotation 21 all around the circumference.
Uma pluralidade de terceiros imãs permanentes 6F é ajustada em intervalos regulares radialmente voltados para fora dos segundos imãs permanentes 5F todos em torno da circunferência.A plurality of third permanent magnets 6F are adjusted at regular radially outwardly spaced intervals of the second permanent magnets 5F all around the circumference.
Um membro de suporte de bobina 31F, para sustentar uma bobina de disco 3F para a geração de eletricidade, é provido em uma área entre o rotor 22F e a divisão 15F. O membro de suporte de bobina 3IF está localizado na extremidade superior de uma parte cilíndrica 15Fc no centro da divisão 15F. O membro de suporte de bobina 3IF é formado integralmente com a divisão 15F.A coil support member 31F for supporting a 3F disc coil for electricity generation is provided in an area between rotor 22F and division 15F. The coil support member 3IF is located at the upper end of a cylindrical portion 15Fc in the center of division 15F. The coil support member 3IF is integrally formed with division 15F.
Uma divisão móvel 91 está localizada na área entre o membro de suporte de bobina 3IF e a divisão 15F. Esta divisão móvel 91 é assim estruturada de modo a deslizar sobre a superfície de parede interna da caixa cilíndrica IF por um meio hidráulico (não mostrado) enquanto mantendo uma condição estanque a líquido.A movable division 91 is located in the area between the coil support member 3IF and the division 15F. This movable division 91 is thus structured to slide over the inner wall surface of the IF cylindrical housing by a hydraulic means (not shown) while maintaining a liquid tight condition.
No centro da divisão móvel 91, um quinto imã permanente anular 9 é ajustado em um modo para circundar o eixo de rotação 21F. Assim, à medida que a divisão móvel 91 se movimenta verticalmente na figura 23, o quinto imã permanente 9 também se movimenta para cima e para baixo verticalmente na figura 23.In the center of movable division 91, a fifth annular permanent magnet 9 is set in a mode to encircle the axis of rotation 21F. Thus, as the movable division 91 moves vertically in Figure 23, the fifth permanent magnet 9 also moves up and down vertically in Figure 23.
As superfícies do quarto imã permanente 8 e quinto imã permanente 9, que estão situadas defronte uma da outra, são assim estruturadas para ter a mesma polaridade e repelir uma à outra. Assim, à medida que o quinto imã permanente 9 é levado a ficar mais próximo do quarto imã permanente 8, a flutuabilidade é conferida ao membro de rotação e a flutuabilidade trabalha para diminuir o impulso exercido sobre o mancai de encosto 18 e reduzir a resistência à rotação.The surfaces of the fourth permanent magnet 8 and the fifth permanent magnet 9, which are situated opposite each other, are thus structured to have the same polarity and to repel each other. Thus, as the fifth permanent magnet 9 is brought closer to the fourth permanent magnet 8, buoyancy is imparted to the rotating member and buoyancy works to lessen the thrust exerted on the thrust bearing 18 and to reduce the drag resistance. rotation.
No gerador elétrico tendo o mecanismo rotativo 100E, de acordo com a segunda realização nas figuras 21 e 22, a eficiência de geração elétrica pode ser melhorada por redução da resistência que suprime a rotação.In the electric generator having the rotary mechanism 100E, according to the second embodiment in figures 21 and 22, the electric generation efficiency can be improved by reducing the resistance that suppresses the rotation.
A seguir, uma quarta forma de realização será descrita com referência às figuras 25 e 26.In the following, a fourth embodiment will be described with reference to figures 25 and 26.
Um mecanismo rotativo completo, de acordo com a quarta forma de realização, é representado pelo número de referência IOOG nas figuras 25 e 26.A complete rotary mechanism according to the fourth embodiment is represented by the reference numeral 100 in Figures 25 and 26.
O mecanismo rotativo 100G, de acordo com a quarta forma de realização nas figuras 25 e 26, é aplicado a um gerador elétrico com uma turbina de Darius.The rotary mechanism 100G according to the fourth embodiment in figures 25 and 26 is applied to an electric generator with a Darius turbine.
Na figura 25, o mecanismo rotativo 100G inclui: uma caixa 1G; um eixo de rotação 21G disposto no centro da caixa 1G; uma bobina cilíndrica fixa 6G, localizada em um modo para circundar o eixo de rotação 21G;/ e uma turbina de Darius 300, que gira junto com o eixo de rotação 21G.In Figure 25, the rotary mechanism 100G includes: a box 1G; a rotation axis 21G disposed in the center of the housing 1G; a fixed cylindrical coil 6G located in a mode for circling the axis of rotation 21G and a Darius turbine 300 which rotates along the axis of rotation 21G.
A figura 26 é uma vista em seção tomada ao longo de X-X na figura 25. Apesar de não claramente mostrado, uma ranhura em espiral 5G é formada no eixo de rotação 21G e a ranhura 5G é revestida com imã no estado líquido e selado por um membro semelhante a uma cobertura (não mostrado).Figure 26 is a sectional view taken along XX in Figure 25. Although not clearly shown, a 5G spiral groove is formed on the axis of rotation 21G and the groove 5G is magnetically coated and sealed by a cover-like member (not shown).
A extremidade superior do eixo de rotação 21G é articulada por um mancai (mancai radial, não mostrado) provido sobre um membro superior 11G da caixa e a extremidade inferior do eixo de rotação 21G é articulada por um mancai (mancai compósito como uma combinação de um mancai radial e um mancai de encosto, não mostrados) providos sobre um membro inferior 13G da caixa.The upper end of the rotation shaft 21G is pivoted by a bearing (radial bearing, not shown) provided on an upper housing member 11G and the lower end of the rotation shaft 21G is pivoted by a bearing (a combination of a radial bearing and a thrust bearing (not shown) provided over a lower housing member 13G.
No mecanismo rotativo 100G assim estruturado, quando uma força eólica impulsiona a turbina 300, a ranhura espiral 5G, revestida com o imã em estado líquido, disposta espiralmente dentro da bobina cilíndrica 6G, gira também e, devido ao movimento rotativo relativo da bobina cilíndrica 6G e imã 5G, é gerada uma corrente induzida (corrente gerando eletricidade). Porque , não se usa aqui qualquer metal ferroso, que é atraído ao imã, eletricidade pode ser gerada facilmente.In the rotary mechanism 100G thus structured, when a wind force drives the turbine 300, the liquid-magnet-coated spiral slot 5G spirally disposed within the cylindrical coil 6G also rotates and, due to the relative rotational movement of the cylindrical coil 6G and magnet 5G, an induced current is generated (current generating electricity). Because no ferrous metal is used here, which is attracted to the magnet, electricity can easily be generated.
A corrente de geração, gerada na bobina 6G, é armazenada em uma bateria 400, localizada no fundo da caixa 1G.The generation current generated in coil 6G is stored in a battery 400 located at the bottom of box 1G.
Porque o mecanismo rotativo 100G não usa qualquer metal ferroso, se um vento fraco girar o eixo de rotação, a eletricidade pode ser gerada.Because the 100G rotary mechanism does not use any ferrous metal, if a weak wind rotates the axis of rotation, electricity can be generated.
Também, ao duplicar o eixo da turbina e articular o eixo externo por um mancai e usar o impulso para a rotação interna, a resistência à rotação do mancai de encosto, causada pelo peso da turbina 300, pode ser reduzida e a resistência à rotação da turbina 300 pode ser substancialmente reduzida. Como uma conseqüência, pode ser aumentada a eficiência como um gerador de eletricidade.Also, by duplicating the turbine shaft and pivoting the outer shaft by a bearing and using the thrust for internal rotation, the thrust resistance of the thrust bearing caused by the weight of the turbine 300 can be reduced and the rotation resistance of the thrust bearing. turbine 300 may be substantially reduced. As a consequence, efficiency can be increased as an electricity generator.
Acrescenta-se que as formas de realização ilustradas são para fins ilustrativos apenas e que a descrição acima não se destina a limitar o escopo técnico da presente invenção.In addition, the illustrated embodiments are for illustrative purposes only and the above description is not intended to limit the technical scope of the present invention.
Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings
[Figura 1] uma vista em planta de uma primeira forma de realização da invenção.[Figure 1] is a plan view of a first embodiment of the invention.
[Figura 2] uma vista em seção tomada ao longo de Y-Y na figura 1.[Figure 2] A sectional view taken along Y-Y in Figure 1.
[Figura 3] uma vista fragmentada aumentada da mostrada na figura 1.[Figure 3] is an enlarged fragmentary view of that shown in figure 1.
[Figura 4] uma vista fragmentada aumentada da mostrada na figura 2.[Figure 4] is an enlarged fragmentary view of that shown in figure 2.
[Figura 5 uma vista em planta mostrando detalhes de uma bobina e um imã permanente na primeira forma de realização.[Figure 5 is a plan view showing details of a coil and a permanent magnet in the first embodiment.
[Figura 6] uma vista em seção mostrando detalhes de uma bobina e um imã permanente na primeira forma de realização.[Figure 6] is a sectional view showing details of a coil and a permanent magnet in the first embodiment.
[Figura 7] uma vista em seção da bobina mostrada nas figs. 5 e 6.[Figure 7] A sectional view of the coil shown in figs. 5 and 6.
[Figura 8] uma vista em planta mostrando um membro de braço com um segundo imã permanente, e um terceiro imã permanente.[Figure 8] A plan view showing an arm member with a second permanent magnet and a third permanent magnet.
[Figura 9] uma vista em planta fragmentada aumentada da mostrada na figura 8.[Figure 9] is an enlarged fragmentary plan view of that shown in figure 8.
[Figura 10] uma vista tomada na direção da seta Y na figura 9.[Figure 10] A view taken in the direction of arrow Y in Figure 9.
[Figura 11] uma vista em planta fragmentada aumentada mostrando o membro de braço girado de seu estado mostrado na figura 9.[Figure 11] is an enlarged fragmentary plan view showing the rotated arm member of its condition shown in figure 9.
[Figura 12] uma vista em planta mostrando uma variação da estrutura mostrada nas figuras 8 a 11. [Figura 13] uma vista em planta mostrando uma primeira variação da primeira forma de realização.[Figure 12] is a plan view showing a variation of the structure shown in figures 8 to 11. [Figure 13] is a plan view showing a first variation of the first embodiment.
[Figura 14] uma vista em seção tomada ao longo de Y-Y na figura 13.[Figure 14] A sectional view taken along Y-Y in Figure 13.
[Figura 15] uma vista fragmentada aumentada da mostrada na figura 13.[Figure 15] is an enlarged fragmentary view of that shown in figure 13.
[Figura 16] uma vista fragmentada aumentada da mostrada na figura 14.[Figure 16] is an enlarged fragmentary view of that shown in figure 14.
[Figura 17] uma vista em seção fragmentada de uma segunda variação da primeira forma de realização.[Figure 17] is a fragmentary sectional view of a second variation of the first embodiment.
[Figura 18] uma vista em seção fragmentada de uma terceira variação da primeira forma de realização.[Figure 18] is a fragmentary section view of a third variation of the first embodiment.
[Figura 19] uma vista em seção fragmentada de uma quarta variação da primeira forma de realização.[Figure 19] A fragmentary sectional view of a fourth variation of the first embodiment.
[Figura 20] uma vista em seção fragmentada de uma quinta variação da primeira forma de realização.[Figure 20] is a fragmentary section view of a fifth variation of the first embodiment.
[Figura 21] uma vista em seção longitudinal de uma segunda forma de realização da invenção.[Figure 21] is a longitudinal section view of a second embodiment of the invention.
[Figura 22] uma vista em seção tomada ao longo de X-X na figura 21.[Figure 22] A sectional view taken along X-X in Figure 21.
[Figura 23] uma vista em seção longitudinal de uma terceira forma de realização da invenção.[Figure 23] is a longitudinal sectional view of a third embodiment of the invention.
[Figura 24] uma vista em seção tomada ao longo de X-X na figura 23.[Figure 24] A sectional view taken along X-X in Figure 23.
[Figura 25] uma vista frontal de uma quarta forma de realização da invenção.[Figure 25] is a front view of a fourth embodiment of the invention.
[Figura 26] uma vista em seção tomada ao longo de X-X na figura 25. Explicação dos Números de Referência[Figure 26] A sectional view taken along X-X in Figure 25. Explanation of Reference Numbers
1 ... Membro fixo1 ... Member fixed
2 ... Membro de rotação 3, 2B ... Bobinas2 ... Rotation member 3, 2B ... Coils
4 ... Primeiro imã permanente4 ... First permanent magnet
5 ... Segundo imã permanente5 ... Second permanent magnet
6 ... Terceiro imã permanente6 ... Third permanent magnet
8 ... Quarto imã permanente8 ... Fourth permanent magnet
9 ... Quinto imã permanente9 ... Fifth permanent magnet
11 ... Armação superior11 ... Upper Frame
12 ... Armação do meio12 ... Middle Frame
13 ... Armação inferior13 ... Bottom Frame
15, 17 ... Placas de suporte de mancai 16 ... Mancai radial / mancai superior 18 ... Mancai inferior 19... Mancai radial15, 17 ... Bearing Plates 16 ... Radial Bearing / Upper Bearing 18 ... Lower Bearing 19 ... Radial Bearing
20 ... Cubo20 ... cube
21 ... Eixo de rotação21 ... Rotation axis
22 ... Membro de disco22 ... Disk Member
23 ... Grampo de fixação23 ... Mounting clamp
24 ... Membro de braço24 ... Arm Member
Claims (5)
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JP2005227188 | 2005-07-08 | ||
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