CN102428632A - 磁力增强电磁式驱动装置 - Google Patents

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CN102428632A CN2009801592668A CN200980159266A CN102428632A CN 102428632 A CN102428632 A CN 102428632A CN 2009801592668 A CN2009801592668 A CN 2009801592668A CN 200980159266 A CN200980159266 A CN 200980159266A CN 102428632 A CN102428632 A CN 102428632A
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Abstract

以往,提出有如下的电磁式驱动装置:使可动强磁性体通过固定电磁线圈的励磁抵抗弹簧在吸附方向上移动,通过消磁在相反方向上移动,从而进行往复直线运动。该装置虽然适合不需太大驱动力的情况,但是不适合适用于大转矩的准确的旋转运动等。磁力增强电磁式驱动装置的特征在于,在通过变换可动磁铁(6)或者固定磁铁(4、5)中至少一方的磁力使可动磁铁(6)相对于固定磁铁(4、5)持续进行旋转运动或者往复运动的电磁式驱动装置中,在可动磁铁(6)或者固定磁铁(4、5)上设有磁力增强用的永久磁铁(16、17)。

Description

磁力增强电磁式驱动装置
技术领域
本发明涉及磁力增强电磁式驱动装置。
背景技术
以往,提出有如下的电磁式驱动装置(参照专利文献1):通过固定电磁线圈的励磁使可动强磁性体抵抗弹簧在吸附方向上移动,通过弹簧对利用消磁解除了吸附的可动强磁性体加力使其在相反方向上移动,从而进行往复直线运动。
另外,以往还已知如下的电磁式驱动装置:通过变换进行旋转运动的可动磁铁和在其周围设置的固定磁铁中的至少一者的磁力,使可动磁铁相对于固定磁铁进行旋转运动。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2000-45934号公报
发明内容
发明所要解决的课题
该以往的装置虽然适合适用于不需太大驱动力的往复直线或者旋转运动的情况,但是在适用于转矩相当大的旋转运动等的情况下,存在产生得不到充分的驱动力的不良状况的课题。
用于解决课题的方法
于是,本发明如第一方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在通过变换可动磁铁或者固定磁铁中至少一者的磁力而使可动磁铁相对于固定磁铁持续进行旋转运动或者往复运动的电磁式驱动装置中,在可动磁铁或者固定磁铁上设有磁力增强用的永久磁铁。
另外,本发明如第二方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,在永久磁铁上卷绕线圈,对于应该变换磁力的可动磁铁或者固定磁铁,形成为通过变换对线圈的通电方向或者通断电流来变化磁力的结构。
另外,本发明中,如第三方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,在由电磁铁构成的固定磁铁上设有磁力增强用的永久磁铁,并设为伴随着变换电磁铁的磁力能够变换永久磁铁的磁力。
另外,本发明中,如第四方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一、第二或者第三方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,在磁力增强用的永久磁铁上附设有强磁性体。
另外,本发明中,如第五方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第四方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,将可动磁铁配置成能够相对于固定磁铁进行往复动作,并且设置对可动磁铁施加反转方向的弹簧弹力的弹簧弹力机构,设置在固定磁铁附近转换可动磁铁或者固定磁铁任一方磁铁的磁力的磁力转换机构,而且,设置将可动磁铁的往复直线运动变换为单向旋转运动的旋转运动变换机构。
另外,本发明中,如第六方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第五方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,可动磁铁和固定磁铁以一对一的关系设置。
另外,本发明中,如第七方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第六方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,在两个固定磁铁之间设有一个可动磁铁。
另外,本发明中,如第八方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第五至第七方案的任一项记载的磁力增强电磁式驱动装置中,旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的曲柄机构构成。
另外,本发明中,如第九方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第八方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,旋转运动变换机构由将可动磁铁的往复直线运动通过杠杆部件放大后变换为旋转运动的曲柄机构构成。
另外,本发明中,如第十方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第五至第七方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的齿轮齿条副机构构成。
另外,本发明中,如第十一方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第四方案任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,将可动磁铁配置为相对于固定磁铁能够旋转,并且在可动磁铁的旋转中心设置永久磁铁并在外周部设置电磁铁,通过变换电磁铁的磁力使可动磁铁相对于固定磁铁旋转运动。
另外,本发明中,如第十二方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第十一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,相对于由永久磁铁构成的旋转可动磁铁设置由电磁铁构成的固定磁铁,在固定磁铁的附近设置能够与电磁铁的磁力变换同步地反转旋转的永久磁铁。
另外,本发明中,如第十三方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第十二方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,固定磁铁或者可动磁铁的任一方由永久磁铁构成。
另外,本发明中,如第十四方案所记载的那样,提供一种磁力增强电磁式驱动装置,在第一至第十三方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中,通过旋转运动来驱动发电装置。
本发明的效果如下。
根据本发明所涉及的电磁增强电磁式驱动装置,如第一方案所记载的那样,在通过变换可动磁铁或者固定磁铁中至少一方的磁力使可动磁铁相对于固定磁铁持续进行旋转运动或者往复运动的电磁式驱动装置中,通过具有在由电磁铁构成的可动磁铁或者固定磁铁上设有磁力增强用的永久磁铁的结构,能够通过永久磁铁所具有的磁力增强电磁铁所产生的磁力,由此具有与施加在电磁铁上的电力相比较能够产生强有力的磁力从而得到强有力的驱动力的效果。
另外,本发明中,如第二方案所记载的那样,在第一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:在永久磁铁上卷绕线圈,对于应该变换磁力的可动磁铁或者固定磁铁,通过变换或者接通/断开对线圈的通电方向来变化磁力,由此具有如下效果:能够通过对线圈的单向通电并利用永久磁铁的磁力使电磁铁得到强有力的磁力,并且通过对相反方向的通电或者通电的断开使电磁铁的磁力反转或者减弱消除。
另外,本发明中,如第三方案所记载的那样,在第一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:在由电磁铁构成的固定磁铁上能够反转极性地设有磁力增强用的永久磁铁,能够随着电磁铁磁力的变换来变换永久磁铁的磁力,由此具有如下效果:通过随着电磁铁磁力的变换使永久磁铁的磁力反转,即便电磁铁中磁力发生改变也能赋予强有力的磁力,因此能够得到强有力的驱动力。
另外,本发明中,如第四方案所记载的那样,在第一、第二或者第三方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:在磁力增强用的永久磁铁上附设有强磁性体,由此具有如下效果:通过在永久磁铁上附设由铁板等构成的强磁性体能够进一步增强磁力,并且通过扩大吸磁面积能够得到磁力的进一步增强。
另外,本发明中,如第五方案所记载的那样,在第一至第四方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:将可动磁铁配置为相对于固定磁铁能够往复动作,并且设置对可动磁铁施加反转方向的弹簧弹力的弹簧弹力机构,设置在固定磁铁附近转换可动磁铁或者固定磁铁任一方磁铁的磁力的磁力转换机构,而且,设置将可动磁铁的往复直线运动变换为单向旋转运动的旋转运动变换机构,由此具有如下效果:通过增强可动磁铁的往复动作能够得到强有力的旋转运动。
另外,本发明中,如第六方案所记载的那样,在第一至第五方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:可动磁铁和固定磁铁以一对一的关系设置,由此具有如下效果:通过磁力转换机构转换作为电磁铁的可动或者固定磁铁中的任一方的磁力,即可简单地制作本发明装置。
另外,本发明中,如第七方案所记载的那样,在第一至第六方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:在两个固定磁铁之间设有一个可动磁铁,由此具有如下效果:对于可动磁铁,利用两侧的固定磁铁和驱动弹簧部件,能够在可动磁铁的往复直线运动的去路和归路的两行程中同样赋予相当于可动以及固定磁铁强有力的吸附力的弹簧弹力和可动以及固定磁铁的强有力的斥力所产生的驱动力。
另外,本发明中,如第八方案所记载的那样,在第五至第七方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的曲柄机构构成,由此具有如下效果:通过曲柄机构能够简单地将可动磁铁的往复直线运动变换为旋转运动。
另外,本发明中,如第九方案所记载的那样,在第八方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:旋转运动变换机构由将可动磁铁的往复直线运动通过杠杆部件放大后变换为旋转运动的曲柄机构构成,由此具有如下效果:能够通过杠杆部件简单地将可动磁铁的往复直线运动放大并变换为曲柄机构的旋转运动。
另外,本发明中,如第十方案所记载的那样,在第五至第七方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的齿轮齿条副机构构成,由此具有如下效果:通过公知的机构使小齿轮与进行往复直线运动的齿条啮合并将小齿轮的往复旋转运动变换为单向旋转运动,齿轮在顺旋转方向旋转时使用增强驱动装置的磁力的磁铁,在逆旋转方向上使用磁力变换为具有反转后的轻的磁力的磁铁,由此能够有效地使旋转运动持续。
另外,本发明中,如第十一方案所记载的那样,在第一至第四方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:将可动磁铁配置为相对于固定磁铁能够旋转,并且在可动磁铁的旋转中心设置永久磁铁并在外周部设置电磁铁,通过变换电磁铁的磁力使可动磁铁相对于固定磁铁旋转运动,由此具有如下效果:能够增强相对于固定磁铁旋转的由电磁铁构成的可动磁铁的磁力,从而能够得到强有力的旋转运动。
另外,本发明中,如第十二方案所记载的那样,在第十一方案所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:相对于由永久磁铁构成的旋转可动磁铁设置由电磁铁构成的固定磁铁,在固定磁铁的附近设置能够与电磁铁的磁力变换同步地反转旋转的永久磁铁,由此具有如下效果:通过随着由电磁铁构成的固定磁铁的磁力的变换使永久磁铁的磁力反转,对于由电磁铁构成的固定磁铁,即便磁力发生改变也能够赋予强有力的磁力,从而能够对由永久磁铁构成的旋转可动磁铁赋予强有力的驱动力。
另外,本发明中,如第十三方案所记载的那样,在第一至第十二方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:固定磁铁和永久磁铁双方可均由电磁铁构成,也可以为固定磁铁或者可动磁铁的任一方由永久磁铁构成,由此具有如下效果:能够节约提供给电磁铁的电力,并且能够使固定磁铁或者可动磁铁的结构简化。
另外,本发明中,如第十四方案所记载的那样,在第一至第十三方案的任一项所记载的磁力增强电磁式驱动装置中具有如下结构:其通过旋转运动来驱动发电装置,由此具有如下效果:能够通过永久磁铁的磁力更加有效地强有力驱动发电机旋转发电。
附图说明
图1是表示本发明装置的一个实施例的概要说明图。
图2是将其他实施例的主要部位放大表示的概要说明图。
图3是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图4是表示本发明装置的其他实施例的主要部位的概要说明图。
图5是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图6是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图7是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
图8是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
图9是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
图10是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图11是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图12是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图13是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图14是表示该主要部位的其他实施例的概要说明图。
图15是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
图16是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
图17是表示本发明装置的其他实施例的概要说明图。
具体实施方式
通过以下图示的实施例来说明本发明。
实施例1
在图1中记载的实施例中,1为装置底座,在其上以预定间隔相对设有磁铁固定板2、3。在磁铁固定板2、3上,分别固设有相对的由电磁铁构成的固定磁铁4、5,并且设有在固定磁铁4、5之间往复移动自如地移动的由永久磁铁构成的可动磁铁6。
7为滑动自如地设在磁铁固定板2、3上的滑动框,在实施例的情况下,滑动框7为横向长的长方形形状,水平框部7a相对于磁铁固定板2、3滑动自如,垂直框7b设为位于磁铁固定板2、3的两侧。滑动框7的水平框部7a的中央部垂直固定有可动磁铁6的可动支撑板8,可动支撑板8的中央部一体设有所述可动磁铁6。
另外,在磁铁固定板2、3之间贯通可动支撑板8地设有弹簧安装杆9,弹簧安装杆9上在可动支撑板8两侧的磁铁固定板2、3侧分别设有弹簧部件10、11。弹簧部件10、11构成将抵接的可动磁铁板8向相反方向弹出的弹簧弹力机构。12、13是设置为通过与弹簧安装杆9螺纹结合而能定位的各个弹簧部件10、11的斥力调整部件。
相对的固定磁铁4、5与可动磁铁6如果极性不同则相互作用吸附力,如果极性相同则作用斥力,由此,在图1中,由于可动磁铁6右侧的极性S与右侧的固定磁铁4的极性N不同,两者间产生吸附力,弹簧部件10受到可动支撑板8的压缩蓄积弹簧弹力,由于可动磁铁6左侧的极性N与左侧的固定磁铁4的极性N相同,两者间产生斥力,但不产生吸附力。
14、15分别为固定磁铁4、5的电磁铁用线圈,利用图中省略的磁力转换机构,在图1中,一旦可动磁铁6与固定磁铁4接触,固定磁铁4的磁力便被转换,因而线圈14的电流被切断或转换,从而可动磁铁6由于弹簧部件10的弹簧弹力和磁铁相互的斥力朝着离开固定磁铁4的相反方向移动。与此同时,固定磁铁5由于线圈15中流动的电流与可动磁铁6左侧的极性相反,由此成为两者间产生吸附力的状态。
接着,就可动磁铁6而言,由于可动磁铁6左侧的极性与左侧的固定磁铁5的极性不同,两者间产生吸附力,弹簧部件11受到可动支撑板8的压缩而蓄积弹簧弹力,固定磁铁5与可动磁铁6接触后,线圈15中流动的电流被转换,使得可动磁铁6与相对的固定磁铁5的极性成为相同的极性,可动磁铁6由于弹簧部件11的弹簧弹力和磁铁相互的斥力朝着离开固定磁铁5的相反方向伴随着强有力的驱动力而移动。与此同时,由于可动磁铁6右侧的极性和右侧的固定磁铁4的极性相反,返回到两者间产生吸附力的图1中记载的状态。通过反复该行程,能够实现可动磁铁6的伴随有强有力的驱动力的往复直线运动。
另外,在左右的由电磁铁构成的固定磁铁4、5的铁芯上附设有磁力增强用的永久磁铁16、17,构成为减少电磁铁的线圈的电力并能够增强固定磁铁4、5的磁力。
图1中作为固定磁铁4的电磁铁的左端极性为N的情况下,由于在其右端附设的永久磁铁16的右端磁性为S,因此由电磁铁构成的固定磁铁4的左端极性N的磁力通过永久磁铁16被增强,强有力地吸引具有相反极性S的可动磁铁6。然后,利用磁力转换机构使线圈14的电流截止或者逆流后,由电磁铁构成的固定磁铁4的左端极性N的磁力被减弱或者转换为极性S,失去吸附具有极性S的可动磁铁6的力,可动磁铁6由于弹簧部件10的弹簧弹力而朝着离开固定磁铁4的相反方向移动。
另外,图1中作为固定磁铁5的电磁铁的右端极性为N的情况下,由于在其左端附设的永久磁铁17的左端磁性为N,因此由电磁铁构成的固定磁铁5的左端极性N的磁力受到永久磁铁17的影响,以较弱的力排斥相对的具有相同极性N的可动磁铁6。然后,利用磁力转换机构使线圈15的电流逆流后,由电磁铁构成的固定磁铁5的右端磁力转换为极性S,磁力由永久磁铁17增强,强有力地吸附具有磁力N的可动磁铁6,可动磁铁6压缩弹簧部件11,从而蓄积弹簧弹力。
另外,在图示的实施例的情况下具有如下结构:通过与滑动框7联动的连结杆21往复驱动以支轴23为中心进行摇动往复运动的杠杆部件20的一端部侧22,旋转驱动连结在杠杆部件20的另一端部侧24的曲柄机构25的驱动轴部件29,同时驱动旋转轮26单向旋转,经由旋转传递机构27使从动轮28旋转从而能够驱动发电装置30。这样,能够将可动磁铁6的往复直线运动通过杠杆部件20放大后传递给曲柄机构25,变换为旋转轮26的旋转运动。
并且,通过齿轮齿条幅机构能够将可动磁铁6的往复直线运动变换为单向旋转运动,该齿轮齿条幅机构中设有与滑动框7或者连结杆21联动进行直线运动的齿条,通过使与其配合的小齿轮往复旋转,从而将往复旋转的小齿轮的旋转转换为单向的旋转运动。
另外,对于固定磁铁4、5、可动磁铁6或者磁力增强用的永久磁铁16、17,如果将轴加粗、加长、加大,能够相应增大磁力。
实施例2
在图2中记载的实施例的情况下,磁力增强用的永久磁铁16、17分别设在滑动自如地设在弹簧安装杆9上的可动安装板18、19上,该弹簧安装杆9在磁铁固定板2、3的外侧延伸设置,磁力增强用的永久磁铁16、17设置成通过由电磁铁构成的左右的固定磁铁4、5的磁力的转换,能够移动到吸附位置和排斥位置。因此,如图2的右侧所示,由电磁铁构成的固定磁铁4的磁性和磁力增强用的永久磁铁16的极性由于彼此相对而吸附时,电磁铁的磁力增强,如左侧所示,在相对的磁性排斥时,固定磁铁5和永久磁铁17离开,能够使永久磁铁17对固定磁铁5的磁力的影响减小。图中,31、32为缓冲用的弹簧部件,33、34为能够调整位置地设在弹簧安装杆9上的限制器。
实施例3
需要说明的是,在图3中记载的实施例的情况下,可动磁铁6设有使磁力增强用的磁性体6c介于中间的具有SN极性和NS极性的两个永久磁铁6a、6b。
实施例4
在图4中记载的实施例的情况下具有如下结构:在磁力增强用的永久磁铁16、17上进一步设有由磁力增强用的铁板39等构成的强磁性体,能够增强固定磁铁4、5的磁力。
实施例5
在图5中记载的实施例的情况下具有如下结构:磁力增强用的永久磁铁16、17以旋转轴16a、17a为中心能够旋转地设在滑动自如地设在弹簧安装杆9上的可动安装板18、19上,通过由电磁铁构成的左右的固定磁铁4、5的磁力的转换,能够移动到吸附位置和排斥位置,并且,如图中所记载的那样,使磁力增强用的永久磁铁16、17与电磁铁的线圈14、15的电流转换同步地旋转,使得由电磁铁构成的固定磁铁4、5的磁力和磁力增强用的永久磁铁16、17的磁力彼此相对而吸附,从而取得由电磁铁构成的固定磁铁4、5的磁力总是被增强的作用。图中,31、32为缓冲用的弹簧部件,33、34为能够调整位置地设在弹簧安装杆9上的限制器。
实施例6
在图6中记载的实施例的情况下具有如下结构:在可动安装板18、19上设有与联动杆35连接/脱离的限制装置36,所述联动杆35与可动磁铁6的可动支撑板8联动,磁力增强用的永久磁铁16、17压缩弹簧部件31吸附在固定磁铁4、5上并吸附可动磁铁6时,限制装置36挂住联动杆35,从而能够将弹簧部件31的斥力经由联动杆35传递给可动支撑板8,在使作为固定磁铁4、5的电磁铁的磁力反转的同时,使永久磁铁16、17反转,解除限制装置36的卡定,从而能够将弹簧部件31的斥力经由联动杆35传递给可动支撑板8。
在图6的实施例的情况下,限制装置36具有如下结构:以支点轴37为中心能够摇动的限制部件38的限制部38a与联动杆35卡合,相反侧的限制解除部38b抵接设在永久磁铁16、17上的限制卡合/脱离片,从而能够伴随着永久磁铁16、17的旋转与联动杆35交替卡合/脱离。
实施例7
在图7中记载的实施例的情况下,1为装置底座,在其上以预定间隔相对设有磁铁固定板2和固定板3。在磁铁固定板2上,固定设有由电磁铁构成的固定磁铁4,并且以在磁铁固定板2和固定板3之间往复移动自如地移动的方式设有与固定磁铁4相对的可动磁铁6。5a为设在固定板3上的限制器。并且,虽然在图中省略,但是在由电磁铁构成的固定磁铁4以及/或者由永久磁铁构成的可动磁铁6上附设有磁力增强用的永久磁铁。
7为滑动自如地设在磁铁固定板2和固定板3上的滑动框,滑动框7为横向长的长方形形状,水平框部7a相对于磁铁固定板2和固定板3滑动自如,垂直框7b设为位于磁铁固定板2和固定板3的两侧。在滑动框7的水平框部7a中央部垂直固定有可动磁铁6的可动支撑板8,在可动支撑板8的中央部一体设有可动磁铁6。
另外,磁铁固定板2和固定板3之间贯通可动支撑板8地设有弹簧安装杆9,弹簧安装杆9上在可动支撑板8两侧的磁铁固定板2和固定板3侧分别设有弹簧部件10、11。弹簧部件10、11构成将抵接的可动磁铁板8向相反方向弹出的弹簧弹力机构。12、13设置为通过与弹簧安装杆9螺纹结合而能够定位,分别为弹簧部件10、11的斥力调整部件。
相对的固定磁铁4与可动磁铁6如果极性不同则相互作用吸附力,如果极性相同则作用斥力,由此,在图1中,由于可动磁铁6右侧的极性与右侧的固定磁铁4的极性不同,两者间产生吸附力,弹簧部件10受到可动支撑板8的压缩蓄积弹簧弹力。
14、15为固定磁铁4、限制器5a的近点位置上分别设置的磁力转换机构的开关,图7中,在固定磁铁4的近点位置可动支撑板8接触开关14,从而由电磁铁构成的固定磁铁4的极性被转换为与可动磁铁6的极性相同的极性,可动磁铁6由于弹簧部件10的弹簧弹力和磁铁相互的斥力而朝着限制器5a伴随有强有力的驱动力移动。
并且,对于磁力转换机构的开关14、15而言,能够设定开关位置地设在磁铁固定板2、3之间设置的开关安装部件16上。
接着,弹簧部件11受到支撑可动磁铁6的可动支撑板8的压缩从而蓄积弹簧弹力,在限制器5a的近点位置可动支撑板8与开关15接触,从而固定磁铁4的极性被转换为与可动磁铁6的极性相反的极性,可动磁铁6成为第1图的状态,即,由于弹簧部件11的弹簧弹力和磁铁相互的吸附力朝向固定磁铁4的近点位置伴随着强有力的驱动力移动。在朝向该近点位置移动的同时固定磁铁4的极性相对于可动磁铁6的右侧极性反转,从而两者间产生斥力,通过反复该行程,能够实现可动磁铁6的伴随有强有力的驱动力的往复直线运动。
这样,在实施例1至6中,即便左右的由电磁铁构成的固定磁铁4、5中的一方固定磁铁不存在,或者电磁铁不发挥作用,本发明装置都能够工作。
另外,对于实施例1至6,当然自由控制电磁铁4、5、6的磁力的实施例也能够实现,但是在上述实施例的情况下,可动磁铁6由在其左右磁力和极性基本恒定不变的永久磁铁构成。对此,左右的固定磁铁4、5能够通过磁力转换机构的开关14、15或者自动转换机构可变地转换极性,并且,能够由可通过供给线圈的电力来控制磁力的电磁铁构成。并且,当然也能够由永久磁铁构成固定磁铁4、5,由能够通过磁力转换机构可变地转换极性的电磁铁构成可动磁铁6。
实施例8
图8中记载的实施例将图7的实施例的构造进一步进行了简化,该情况下,通过磁力增强用的永久磁铁16、17增强了磁力的可动磁铁6与可动支撑板8设为一体,可动支撑板8通过安装部件8a、8b自如调整位置地安装在滑动框7上,该滑动框7滑动自如地设置在磁铁固定板2、3上。10、11为设在可动支撑板8的两侧的滑动框7上的弹簧部件。
4、5为以线圈15为中心卷绕而成的极性互为相反的由电磁铁构成的固定磁铁,在图示的状态下,通过右侧的固定磁铁4压缩弹簧部件10的同时吸引磁极不同的可动磁铁6,电磁铁转换,固定磁铁4、5的电极变化后,可动磁铁6伴随着固定磁铁4和弹簧部件10的斥力向左侧转移,通过磁极发生转换的固定磁铁5压缩弹簧部件10的同时吸引可动磁铁6,通过该电磁铁的转换,进行滑动框7的直线往复运动。
将该滑动框7的往复直线运动通过图示的杠杆部件20和曲柄机构25、由与未图示的滑动框7联动的齿条和与之啮合的小齿轮构成的齿轮齿条幅变换为旋转运动,从而能够得到电磁驱动装置。
实施例9
在图9中记载的实施例的情况下,电磁式驱动装置主体40的可动磁铁6由在两个极性彼此相反地转换的电磁铁构成的固定磁铁4、5之间以旋转轴41为中心旋转自如地设置的永久磁铁构成。固定磁铁4、5的外侧同内侧一样弯曲成圆弧状,在其弯曲部分设有能够以可动安装板18、19上设置的旋转支轴42、43为中心进行旋转驱动的磁力增强用的永久磁铁16、17。44、45为使旋转支轴42、43与使永久磁铁16、17的旋转与由电磁铁构成的固定磁铁4、5的极性的反转同步的旋转装置联动的驱动部件。可动安装板18、19分别能够移动地设在磁铁固定板2、3上所设置的支撑杆46上。31、32为缓冲用的弹簧部件,33、34为设置成自如调整位置的限制器。
在图9的状态下,由永久磁铁构成的可动磁铁6对于左侧的固定磁铁5的极性N互为相同,由此,被固定磁铁5强有力地排斥,同样,可动磁铁6对于右侧的固定磁铁4的极性S也互为相同,由此,被固定磁铁4强有力地排斥,并且同时,对于位于旋转方向的固定磁铁4、5,可动磁铁6的极性处于相反的NS关系,由此,相互吸引,可动磁铁6以旋转轴41为中心按箭头所示的那样在顺时针方向上被赋予强有力的旋转力。
从图9的状态旋转至可动磁铁6基本为水平状态后,通过惯性被赋予旋转力的可动磁铁6通过磁力转换机构使得固定磁铁4、5的线圈14、15的电流方向逆转,同时磁力增强用的永久磁铁16、17旋转180度,固定磁铁4、5的极性反转,于是,可动磁铁6被固定磁铁4、5强有力地排斥,强有力地旋转至图9的状态,持续旋转驱动状态。可动磁铁6的旋转驱动力从联动的旋转轮26经由旋转传递机构27放大传递至从动轮28,从而能够驱动发电装置30等旋转。
实施例10
在图10中记载的实施例的情况下具有如下结构:可动磁铁6构成为通过固定部件50将能够将磁力转换为互为相反的极性的电磁铁48、49安装在旋转轴41上所设置的磁力增强用的永久磁铁47的两端部,可动磁铁6设置在装置底座1的磁铁固定板2、3上分别固设的由永久磁铁构成的极性不同的固定磁铁4、5之间,分别与电磁铁48、49的极性相关联地转换线圈48a、49a的电流方向,从而驱动可动磁铁6旋转。并且,在该实施例中,能够形成为在固定磁铁4、5上分别附设由磁力增强用的永久磁铁、铁板等构成的强磁性体的结构。
实施例11
图11中记载的实施例构成为在图10的实施例中的各个电磁铁48、49上分别附设有磁力增强用的永久磁铁47。
实施例12
图12中记载的实施例在固定磁铁5上设有磁力增强用的永久磁铁51以及由铁板构成的强磁性体52。固定磁铁5也能够由卷绕有线圈15的电磁铁来构成。
实施例13
图13中记载的实施例中,在使可动磁铁6以旋转轴41为中心旋转的磁力增强用的铁板53的两端部设有永久磁铁54。
实施例14
图14中记载的实施例中,以圆周状90度的间隔在两端部具有S极61和N极62的两个由永久磁铁构成的固定磁铁60的圆弧状的中间部63上卷绕线圈64,在以旋转轴41为中心的周围以90度的间隔交替具有S极65和N极66的由永久磁铁构成的可动磁铁67通过提供给线圈64的少的消耗电力能够得到强有力的旋转力。
实施例15
在图15中记载的实施例中,使以圆周状相对设置的T字状的固定磁铁70、80的中央片部71、81上卷绕线圈72、82构成的电磁铁的中央片部71、81励磁为一个极,使T字状的两侧片部74、87励磁为另一个极,将设在中心的旋转轴41上的、与所述中央片部71、81相对的永久磁铁75、85以及与两侧片部74、84相对的永久磁铁76、86作为可动磁铁,能够利用所述固定磁铁70、80的两极有效驱动可动磁铁旋转。
实施例16
在图16中记载的实施例中,使以圆周状相对设置的U字状的固定磁铁70、80的中央部上卷绕线圈72、82构成的电磁铁的两侧片部74a、74b和84a、84b励磁为互不相同的极性,将设在中心的旋转轴41上通过永久磁铁增强了磁力的永久磁铁76、86作为可动磁铁,能够变换所述固定磁铁70、80的电极,有效驱动可动磁铁旋转。
实施例17
在图17中记载的实施例中,使以圆周状相对设置的一个U字状的固定磁铁90的中央部上卷绕线圈91构成的电磁铁的两侧片磁铁部92、93励磁为互不相同的极性,将设在中心的旋转轴41上通过永久磁铁增强了磁力的永久磁铁94、95作为可动磁铁,能够变换所述固定磁铁90的电极,通过简单的结构有效驱动可动磁铁旋转。
符号说明
1-装置底座,2、3-磁铁固定板,4、5-固定磁铁,6-可动磁铁,7-滑动框,8-可动支撑板,9-弹簧安装杆,10、11-弹簧部件,12、13-斥力调整部件,14、15-线圈,16、17-磁力增强用的永久磁铁,18、19-可动安装板,20-杠杆部件,21-连结杆,22-一端部侧,23-支轴,24-另一端部侧,25-曲柄机构,26-旋转轮,27-旋转传递机构,28-从动轮,29-驱动轴部件,30-发电装置,31、32-弹簧部件,33、34-限制器,35-联动杆,36-限制装置,37-支点轴,38-限制部件,39-铁板,40-电磁式驱动装置主体,41-旋转轴,42、43-旋转支轴,44、45-驱动部件,46-支撑杆,47-永久磁铁,48、49-电磁铁,50-磁铁固定部件,51-永久磁铁,52-铁板,53-铁板,54-永久磁铁,60-固定磁铁,64-线圈,67-可动磁铁,70-固定磁铁,71-中央片部,72-线圈,74-两侧片部,75-永久磁铁,76-永久磁铁,80-固定磁铁,81-中央片部,82-线圈,84-两侧片部,85-永久磁铁,86-永久磁铁,90-固定磁铁,91-线圈,94、95-永久磁铁。

Claims (14)

1.一种磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
在通过变换可动磁铁或者固定磁铁中至少一方的磁力而使可动磁铁相对于固定磁铁持续进行旋转运动或者往复运动的电磁式驱动装置中,在可动磁铁或者固定磁铁上设有磁力增强用的永久磁铁。
2.根据权利要求1所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
由在永久磁铁上卷绕线圈而成的电磁铁构成应该变换磁力的可动磁铁或者固定磁铁,形成为通过变换对线圈的通电方向或者通断电流来变化磁力的结构。
3.根据权利要求1或2所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
在由电磁铁构成的可动磁铁或者固定磁铁上设有磁力增强用的永久磁铁。
4.根据权利要求1、2或3所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
在磁力增强用的永久磁铁上附设有强磁性体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
将可动磁铁配置成能够相对于固定磁铁进行往复动作,并且设置对可动磁铁施加反转方向的弹簧弹力的弹簧弹力机构,设置在固定磁铁附近转换可动磁铁或者固定磁铁任一方磁铁的磁力的磁力转换机构,而且,设置将可动磁铁的往复直线运动变换为单向旋转运动的旋转运动变换机构。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
可动磁铁和固定磁铁以一对一的关系设置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
在两个固定磁铁之间设有一个可动磁铁。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的曲柄机构构成。
9.根据权利要求8所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
旋转运动变换机构由将可动磁铁的往复直线运动通过杠杆部件放大后变换为旋转运动的曲柄机构构成。
10.根据权利要求5至7中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
旋转运动变换机构由与可动磁铁联动而将往复直线运动变换为单向旋转运动的齿轮齿条副机构构成。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
将可动磁铁配置为相对于固定磁铁能够旋转,并且在可动磁铁的旋转中心设置永久磁铁并在外周部设置电磁铁,通过变换电磁铁的磁力使可动磁铁相对于固定磁铁进行旋转运动。
12.根据权利要求11所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
相对于由永久磁铁构成的旋转可动磁铁设置由电磁铁构成的固定磁铁,在固定磁铁的附近设置能够与电磁铁的磁力变换同步地反转旋转的磁力增强用的永久磁铁。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
固定磁铁或者可动磁铁的任一方由永久磁铁构成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的磁力增强电磁式驱动装置,其特征在于,
通过旋转运动来驱动发电装置。
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