CN108809151A - 磁驱动机构 - Google Patents

Abstract

一种磁驱动机构，包括，依次沿着轴向排列的齿轮、壳体、金属杆、转动底座、阻挡器、排斥器、推动器和壳体盖；其中，金属杆的一端穿过壳体一端上的第一孔与齿轮固定连接；金属杆的另一端依次穿过转动底座的第二孔，阻挡器的中孔，排斥器的第三孔，推动器的第四孔，依次与转动底座，阻挡器，排斥器和推动器连接；金属杆与转动底座固定连接，金属杆与阻挡器，排斥器和推动器活动连接；壳体盖附接至壳体另一端，使所述金属杆、转动底座、阻挡器、排斥器和推动器容纳在壳体中；并且阻挡器和排斥器之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧套设在金属杆上。

Description

磁驱动机构

技术领域

本发明涉及一种力驱动机构，特别地，涉及一种磁驱动机构。本发明可以用在多个领域，比如玩具领域，使得玩具更具有可玩性。

背景技术

目前车辆，机床，建筑器械，玩具等其他仪器中的驱动机构大多数为轴驱动机构。轴驱动机构由于其稳定在上述领域受到了广泛的应用，同时，由于轴驱动机构具有较大的摩擦及浪费能量并对器械及轴承损耗较大。而且由于轴的存在大大限制了驱动机构的使用场景。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决现有技术中的问题，提供一种磁驱动机构。

本发明所述的磁驱动机构，包括，依次沿着轴向排列的齿轮、壳体、金属杆、转动底座、阻挡器、排斥器、推动器和壳体盖；其中，所述金属杆的一端穿过所述壳体一端上的第一孔与所述齿轮固定连接；所述金属杆的另一端依穿过并连接所述转动底座的第二孔，穿过所述阻挡器的中孔，穿过所述排斥器的第三孔，穿过所述推动器的第四孔，依次与所述转动底座，所述阻挡器，所述排斥器和所述推动器连接；所述金属杆与所述转动底座固定连接，所述金属杆与所述阻挡器，所述排斥器和所述推动器活动连接；所述壳体盖附接至所述壳体另一端，使所述金属杆、所述转动底座、所述阻挡器、所述排斥器和所述推动器容纳在所述壳体中；并且所述阻挡器和所述排斥器之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述金属杆上。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述转动底座包括多个第一磁体单元，所述第一磁体单元具有有坡度的斜面，在所述斜面上固定有磁体；所述多个第一磁体单元沿着所述转动底座的周边设置，使得在所述转动底座的俯视图中，所述多个第一磁体单元的斜面呈顺时针或者逆时针设置。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述壳体的另一端为开口，可以与壳体盖附接。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述壳体在垂直于轴向方向的两端内壁设置有用于容纳所述阻挡器的凹槽，并且所述凹槽在所述第一孔的一端分别设置有固定所述阻挡器的固定孔。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述阻挡器包括设置在中心的中孔和设置在两端的边孔；通过所述边孔和所述壳体的固定孔，可以将阻挡器固定至所述壳体上。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述排斥器包括一个或至少一对成中心对称的第二磁体单元，所述第二磁体单元与所述转动底座上的第一磁体单元具有相同或不同坡度的斜面；所述第二磁体单元的斜面上固定有磁体，所述排斥器上的磁体与所述转动底座上的磁体磁极相同，相互产生排斥。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述推动器包括推动器主体和设置在所述推动器主体一端的裙边，所述推动器的设置裙边的一端设置有使金属杆穿过的第四孔。

在本发明所述的磁驱动机构中，所述壳体盖设置有使推动器主体穿过的开口；所述开口的直径略大约所述推动器主体的直径，小于所述推动器的裙边的直径，从而使得所述推动器主体可以在所述开口中左右移动而不会滑出。

本发明还提供了一种磁驱动机构的使用方法，包括步骤：

从壳体的另一端推动所述推动器，所述推动器推动所述排斥器，所述排斥器靠近所述转动底座，或同时压缩弹簧压缩变形；

排斥器对所述转动底座产生排斥力并推动转动底座旋转；

停止推动所述排斥器双方自身排斥力或置于所述阻挡器和所述排斥器之间的弹簧的弹力使所述排斥器远离所述转动底座，同时所述推动器的另一端从壳体盖的开口中向外突出。

本发明的技术效果：本发明提供的磁驱动机构，将推力通过磁力再转化为转动力，由于减少了齿轮和轴承的使用数量，从而大大降低了摩擦，从而降低了损耗。另一方面，通过将转动底座和推动器可以分别布置在两个不同的壳体中，可以大大增加磁驱动机构的使用场景。

附图说明

图1为本发明实施例所述的磁驱动机构的分解示意图；

图2a-2d分别为本发明实施例所述的转动底座的左视图，前视图，右视图和立体图；

图3为本发明实施例所述的磁体单元的立体视图；

图4a-4d为本发明实施例所述的壳体的左视图，前视图，右视图和立体图；

图5为本发明实施例所述的金属杆示意图；

图6a-6c为本发明实施例所述的阻挡器的左视图，前视图和右视图；

图7a-7c为本发明实施例所述的排斥器的左视图，前视图和右视图；

图8a-8c为本发明实施例所述的推动器的左视图，前视图和右视图；

图9a-9d为本发明实施例所述的壳体盖的左视图，前视图，右视图和立体图；

图10a和10b为将图2中的转动底座安装在壳体中的示意图；

图11a和11b为将图6中的阻挡器安装在壳体中的示意图；

图12a和12b为将图7中的排斥器安装在壳体中的示意图；

图13a和13b为将图8中的推动器安装在壳体中的示意图；

图14a和14b为图9中的壳体盖安装在壳体另一端的示意图；

图15a和15b为本发明实施例所述的磁驱动机构的工作原理图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明所述的左右方向，分别为金属杆轴向方向，本发明所述的前后方向为图1中垂直于纸面方向。

请参阅图1-9，本发明提供的一种磁驱动机构，包括依次沿着轴向排列的齿轮100、壳体200、金属杆310、转动底座320、阻挡器330、排斥器340、推动器350和壳体盖210。其中，所述金属杆310的一端穿过所述壳体200一端上的第一孔201a与所述齿轮100固定连接。所述金属杆310的另一端依次穿过所述转动底座320的第二孔321a，所述阻挡器330的中孔330a，所述排斥器340的第三孔340a，所述推动器350的第四孔350a，依次与所述转动底座320，阻挡器330，所述排斥器340和所述推动器350连接。其中，所述金属杆310与所述转动底座320固定连接，所述金属杆310与所述阻挡器330，所述排斥器340和所述推动器350活动连接。所述壳体盖210附接至所述壳体200另一端，使所述金属杆310、所述转动底座320、所述阻挡器330、所述排斥器340和所述推动器350容纳在所述壳体200中。

其中，如图2a-2d和3所示，所述转动底座320包括多个第一磁体单元410，所述第一磁体单元410具有有坡度的斜面，在所述斜面上固定有磁体420。所述多个第一磁体单元410沿着所述转动底座320的周边设置，使得在俯视图中，所述多个第一磁体单元410的斜面呈顺时针或者逆时针设置。

如图4a-4d所示，所述壳体200轴向方向上的一端开设有第一孔201a。所述壳体200的另一端为开口，可以与壳体盖210附接。所述壳体200在垂直于轴向方向的两端内壁设置有用于容纳所述阻挡器330的凹槽，并所述凹槽在所述第一孔201a的那一端分别设置有固定所述阻挡器330的固定块202c，所述固定块202c上设置有固定孔202b。

如图5所示，所述金属杆310为截面为圆形的柱状结构。

如图6a-6c所示，所述阻挡器330包括设置在中心的中孔330a和设置在两端的边孔330b。通过所述边孔330b和所述壳体200的固定孔202b，可以将阻挡器330固定至所述壳体200上。

如图7a-7c所示，所述排斥器340包括一个或至少一对成中心对称的第二磁体单元410，所述第二磁体单元410与所述转动底座320上的第一磁体单元具有相同或不同坡度的斜面。所述斜面也上固定有磁体420。所述排斥器340上的磁体与所述转动底座320上的磁体磁性相同，从而相互排斥。

如图8a-8c所示，所述推动器350包括推动器主体350b和设置在所述推动器主体350b一端的裙边350c。所述推动器350的设置裙边350c的一端设置有使金属杆310穿过的第四孔350a。

如图9a-9d所示，所述壳体盖210设置有使推动器主体350b穿过的开口210a。所述开口的直径210a略大约所述推动器主体350b的直径，小于所述推动器350的裙边350c的直径，从而使得所述推动器主体350b可以在所述开口210a中前后移动而不会滑出。

本发明还提供了一种磁驱动机构的安装方法，如图10a和10b所示，图10a为所述壳体200，所述金属杆310和所述转动底座320的安装示意图。所述金属杆310的一端穿过所述转动底座320的第二孔321a和壳体上的第一孔201a(如图10b所示)。如图11a和11b所示，通过穿过中孔330a，阻挡器330套在金属杆310的另一端，并且沿着所述壳体200的凹槽朝着所述壳体200的一端移动，并且使用螺栓等通过边孔330b和202b将阻挡器330固定在所述壳体200上。

紧接着，如图12a和12b所示，所述金属杆310上套上排斥器340。在所述排斥器340和所述阻挡器330之间还设置有压缩弹簧(图未示)。如图13a-13b和14a-14b所示，所述推动器350的一端套设在所述金属杆310的另一端，所述推动器350的另一端穿过所述壳体盖210的开口从所述壳体200中露出。

本发明还提供了一种磁动力结构的使用方法，如图15a和15b所示，从壳体200的另一端推动所述推动器350，所述推动器350推动所述排斥器340，所述排斥器340靠近所述转动底座320，同时压缩弹簧压缩变形。排斥器340上的第二磁体单元410与转动底座320上的第一磁体单元410平行设置，都与垂直与金属杆310轴向的平面呈一定角度。优选地，所述角度为22.5-65°。由于，排斥器340上的第二磁体单元410与转动底座320上的第一磁体单元410具有相同的磁极，产生的斥力使转动底座产生转动的力。如图15b所示，排斥器340的第二磁体单元中的一个340-1的磁体420和转动底座的第一磁体单元中的第一个320-1的磁体420之间产生相互排斥。由于排斥器340被壳体200两端内壁凹槽限制它的旋转活动，所以它不能转向以释放与转动底座320的第一磁体单元中的第一个320-1所产生的排斥力.但是转动底座320可以自由转动，所以转动底座320的第一磁体单元中的第一个320-1能够通过转动转动底座320释放与排斥器340所产生的排斥力。如图15b所示，转动底座320的第一磁体单元中的第一个320-1基于排斥力而转动转动底座320，在转动同时在其后面的转动底座320的第一磁体单元中的第二个320-2也被转动到排斥器340的第一磁体单元中一个340-1的排斥力下，同样被排斥力向前推动而转动转动底座320。进一步地，停止推动所述排斥器340，置于所述阻挡器330和所述排斥器340之间的弹簧的弹力使所述排斥器340远离所述转动底座320，同时所述推动器350的另一端从壳体盖210的开口210a中向外突出。由于排斥力随着所述阻挡器330和所述排斥器340之间距离增大而迅速衰减而变小甚至忽略，从而完成一个循环。通过不断地推动和放开所述推动器350或锁定350的位置，可以使所述转动底座320不停地旋转。转动底座320的转动带动金属杆310以及齿轮100的转动，从而输出驱动力。

本发明的另一个实施例中，所述转动底座320和所述推动器340可以分别布置在两个不同的壳体200中，由此大大提高了磁驱动力的使用场景。

本发明的技术效果：本发明提供的磁驱动机构，将推力通过磁力再转化为转动力，由于减少了齿轮和轴承的使用数量，从而大大降低了摩擦，从而降低了损耗。另一方面，通过将转动底座和推动器可以分别布置在两个不同的壳体中，可以大大增加磁驱动机构的使用场景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种磁驱动机构，其特征在于，包括，依次沿着轴向排列的齿轮、壳体、金属杆、转动底座、阻挡器、排斥器、推动器和壳体盖；

其中，所述金属杆的一端穿过所述壳体一端上的第一孔与所述齿轮固定连接；

所述金属杆的另一端依次穿过所述转动底座的第二孔，所述阻挡器的中孔，所述排斥器的第三孔，所述推动器的第四孔，依次与所述转动底座，所述阻挡器，所述排斥器和所述推动器连接；

所述金属杆与所述转动底座固定连接，所述金属杆与所述阻挡器，所述排斥器和所述推动器活动连接；

所述壳体盖附接至所述壳体另一端，使所述金属杆、所述转动底座、所述阻挡器、所述排斥器和所述推动器容纳在所述壳体中；并且

所述阻挡器和所述排斥器之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在所述金属杆上。

2.如权利要求1所述的磁驱动机构，其特征在于，所述转动底座包括多个第一磁体单元，所述第一磁体单元具有有坡度的斜面，在所述斜面上固定有磁体；

所述多个第一磁体单元沿着所述转动底座的周边设置，使得在所述转动底座的俯视图中，所述多个第一磁体单元的斜面呈顺时针或者逆时针设置。

3.如权利要求2所述的磁驱动机构，其特征在于，所述壳体的另一端为开口，可以与壳体盖附接。

4.如权利要求3所述的磁驱动机构，其特征在于，所述壳体在垂直于轴向方向的两端内壁设置有用于容纳所述阻挡器的凹槽，并且所述凹槽在所述第一孔的一端分别设置有固定所述阻挡器的固定块，所述固定块上固定孔。

5.如权利要求4所述的磁驱动机构，其特征在于，所述阻挡器包括设置在中心的中孔和设置在两端的边孔；

通过所述边孔和所述壳体的固定孔，可以将阻挡器固定至所述壳体上。

6.如权利要求5所述的磁驱动机构，其特征在于，所述排斥器包括一个或至少一对成中心对称的第二磁体单元，所述第二磁体单元与所述转动底座上的第一磁体单元具有相同或不同坡度的斜面；

所述第二磁体单元的斜面上固定有磁体，所述排斥器上的磁体与所述转动底座上的磁体磁极方向相同，可以相互排斥。

7.如权利要求6所述的磁驱动机构，其特征在于，所述推动器包括推动器主体和设置在所述推动器主体一端的裙边，所述推动器的设置裙边的一端设置有使金属杆穿过的第四孔。

8.如权利要求7所述的磁驱动机构，其特征在于，所述壳体盖设置有使推动器主体穿过的开口；

所述开口的直径略大约所述推动器主体的直径，小于所述推动器的裙边的直径，从而使得所述推动器主体可以在所述开口中左右移动而不会滑出。

9.一种如权利要求1-8所述的磁驱动机构的使用方法，其特征在于，包括步骤：

从壳体的另一端推动所述推动器，所述推动器推动所述排斥器，所述排斥器靠近所述转动底座，同时压缩弹簧压缩变形；

排斥器对所述转动底座产生转动力；

停止推动所述排斥器，置于所述阻挡器和所述排斥器之间的弹簧的弹力使所述排斥器远离所述转动底座，同时所述推动器的另一端从壳体盖的开口中向外突出。