CN111237174A - 一种主动动力组件及具有其的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动动力组件及具有其的驱动装置。该主动动力组件包括：动力壳体与动力本体组件以及磁响应引导器，动力壳体的一端设有动力进口，另一端设有动力出口，动力本体组件内设有动力腔，动力腔形成有连通动力进口的进水口和连通动力出口的出水口，动力腔的至少一个侧壁形成为磁响应柔性材料件，磁响应引导器产生可变磁场并与磁响应柔性材料件配合控制动力腔膨胀或收缩。动力本体组件为主动动力组件，通过磁响应引导器对动力腔的不断换向引导，使动力腔不断进行膨胀与收缩，从而在动力壳体的动力进口与动力出口形成单程循环流道，从而可以在动力壳体内形成循环式的流通通道，进而可以形成动力，可以保证动力本体组件的隐匿性好。

Description

一种主动动力组件及具有其的驱动装置

技术领域

本发明涉及动力装置领域，具体而言，涉及一种主动动力组件及具有其的驱动装置。

背景技术

目前，传统驱动装置均是由电机动力组件进行驱动的，所以限制了其驱动装置的体型不可能太小，从而限制了驱动装置可使用的领域范围，并且，由电机动力组件驱动的驱动装置在工作的时候会发出噪音和产生热量，不利于隐蔽。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种主动动力组件，该主动动力组件通过虹吸原理进行动力输出，可以保证主动动力组件的体积较小，且工作时噪音小。

本发明还提出了一种具有上述主动动力组件的驱动装置。

根据本发明实施例的主动动力组件包括：动力壳体与动力本体组件以及磁响应引导器，所述动力壳体形成为空腔体，所述动力壳体的一端设有动力进口，另一端设有动力出口，所述动力壳体的空腔中以及所述动力壳体的周围充斥有流动介质，所述动力本体组件位于所述动力壳体的空腔中，所述动力本体组件内设有动力腔，所述动力腔形成有连通所述动力进口的进水口和连通所述动力出口的出水口，所述进水口和所述出水口处均设有仅供所述介质从所述动力进口流向所述动力出口的单向阀，所述单向阀形成为一侧可枢转连接在所述动力本体组件上并覆盖所述动力进口或所述动力出口的橡皮阀门，所述动力腔的一个侧壁形成为磁响应柔性材料件，所述磁响应引导器产生可变磁场并与所述磁响应柔性材料件配合控制所述动力腔膨胀或收缩，以控制所述流动介质沿着从所述动力进口到所述动力出口的方向持续流动。

根据本发明实施例的主动动力组件，动力本体组件为主动动力组件，在无需电机的驱动下，动力本体组件可以在动力壳体内中通过磁响应引导器对动力腔的不断换向引导，使动力腔不断进行膨胀与收缩，从而在动力壳体的动力进口与动力出口形成单程循环流道，从而可以在动力壳体内形成循环式的流通通道，进而可以形成动力，并且，由于无需电机，动力本体组件的体积可以根据实际使用需求进行设计，因此动力本体组件的体积可以设计的较小，从而保证动力本体组件可以应用在更多领域中，且工作噪音小，发热量小，进而可以保证动力本体组件的隐匿性好。

根据本发明的一些实施例，所述动力本体组件内设有磁响应薄膜，所述磁响应薄膜将所述动力本体组件的内腔分割成第一腔室与第二腔室，所述第一腔室形成有连通所述动力进口的第一进口和连通所述动力出口的第一出口，所述第二腔室形成有连通所述动力进口的第二进口和连通所述动力出口的第二出口，所述第一进口、所述第一出口、所述第二进口和所述第二出口处均设有仅供所述介质从所述动力进口流向所述动力出口的单向阀，所述磁响应薄膜在第一状态和第二状态之前切换，当所述磁响应薄膜处于所述第一状态时所述磁响应薄膜的中部朝向所述第一腔室凸起，当所述磁响应薄膜处于所述第二状态时所述磁响应薄膜的中部朝向所述第二腔室凸起，所述磁响应引导器驱动所述磁响应薄膜在所述第一状态和第二状态之间切换，以控制所述流动介质沿着从所述动力进口到所述动力出口的方向持续流动。

进一步地，所述动力本体组件包括：磁响应薄膜腔室，所述磁响应薄膜腔室位于所述动力壳体中，所述磁响应薄膜、所述第一腔室和所述第二腔室均设在所述磁响应薄膜腔室内，所述磁响应薄膜腔室将所述动力壳体的空腔分隔成进口腔室与出口腔室，所述进口腔室连通所述动力进口、所述第一进口和所述第二进口，所述出口腔室联动所述动力出口、所述第一出口和所述第二出口。

进一步地，所述磁响应引导器位于所述动力壳体的外侧且邻近所述磁响应薄膜位置处。

进一步地，所述磁响应薄膜为磁感应膜，所述磁响应引导器为磁场引导器；

所述磁响应薄膜为电感应膜，所述磁响应引导器为电场引导器。

具体地，所述主动动力组件还包括：电脑控制器，所述主动动力组件还包括：电脑控制器，所述电脑控制器与所述磁响应引导器信号连接，适于控制所述磁响应引导器对所述磁响应薄膜的引导方向。

根据本发明另一方面实施例的驱动装置，包括外壳体、内壳体、动力传动叶轮以及上述的主动动力组件，所述外壳体形成为密封空腔体，所述外壳体内充斥有介质，所述内壳体位于所述外壳体的空腔中，所述内壳体形成为空腔体，所述内壳体的一端设有与所述外壳体相连通的动力输出口，所述动力传动叶轮通过转轴与所述外壳体转动相连，且所述动力传动叶轮位于所述动力输出口处，所述驱动组件位于所述外壳体与所述内壳体之间，所述动力进口与所述外壳体的腔体相连通，所述动力出口与所述内壳体的腔体相连通，且所述动力进口正对所述动力传动叶轮，以带动所述动力传动叶轮转动。

进一步地，所述驱动装置还包括：动力输出轮，所述动力输出轮位于所述外壳体的外侧，且所述动力输出轮与所述动力传动叶轮相连。

具体地，所述主动动力组件的数量为多个，且多个所述主动动力组件均布在所述动力传动叶轮周围。

具体地，所述介质为液体介质或气体介质。

所述驱动装置与上述的主动动力组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是主动动力组件在静止状态下的示意图；

图2是图1中A-A的截面示意图；

图3是主动动力组件的磁响应薄膜朝向第一腔室凸起时的示意图；

图4是主动动力组件的磁响应薄膜朝向第二腔室凸起时的示意图；

图5是主动动力组件的俯视示意图；

图6是内壳体的示意图。

附图标记：

主动动力组件10、动力壳体1、动力进口11、动力出口12、进口腔室2、出口腔室3、动力本体组件4、第一腔室51、第一进口52、第一出口53、第二腔室54、第二进口55、第二出口56、磁响应薄膜57、磁响应引导器6、驱动装置7、外壳体71、内壳体72、动力输出口73、动力传动叶轮74、动力输出轮8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图6详细描述根据本发明实施例的主动动力组件10。

参照图1-图4所示，根据本发明实施例的主动动力组件10包括：动力壳体1与动力本体组件4以及磁响应引导器6，动力壳体1形成为空腔体，动力壳体1的一端设有动力进口11，另一端设有动力出口12，动力壳体1的空腔中以及动力壳体1的周围充斥有流动介质。

动力本体组件4位于动力壳体1的空腔中，动力本体组件4内设有动力腔，动力腔形成有连通动力进口11的进水口和连通动力出口12的出水口，进水口和出水口处均设有仅供介质从动力进口11流向动力出口12的单向阀，也就是说，动力本体组件4的动力腔可以使介质从动力壳体1的动力进口11到动力出口12流动起来，进而为主动动力组件10可以输出动力提供了可能。

进一步地，动力腔的至少一个侧壁形成为磁响应柔性材料件，磁响应引导器6产生可变磁场并与磁响应柔性材料件配合控制动力腔膨胀或收缩，以控制流动介质沿着从动力进口11到动力出口12的方向持续流动。

也就是说，通过磁响应引导器6对位于动力腔侧壁上的磁响应柔性材料件进行引导，可以使动力腔进行膨胀或收缩，从而改变动力腔的压力，进而利用虹吸原理使介质在动力进口11到动力出口12流动起来。

在具体实施例中，通过磁响应引导器6对动力腔的不断换向引导，使动力腔不断进行膨胀与收缩，从而在动力壳体1的动力进口11与动力出口12形成单程循环流道，从而利用从动力出口12不断流出的介质形成冲击力，进而形成动力。

即动力本体组件4形成为主动动力装置，动力本体组件4在无需电机的驱动下，可以在动力壳体1内中的介质进行驱动流通，从而可以在动力壳体1内形成循环式的流通通道，进而可以形成动力，并且，由于无需电机，动力本体组件4的体积可以根据实际使用需求进行设计，因此动力本体组件4的体积可以设计的较小，从而保证动力本体组件4可以应用在更多领域中，且工作噪音小，发热量小，进而可以保证动力本体组件4的隐匿性好。

根据本发明实施例的主动动力组件10，动力本体组件4为主动动力组件10，在无需电机的驱动下，动力本体组件4可以在动力壳体1内中通过磁响应引导器6对动力腔的不断换向引导，使动力腔不断进行膨胀与收缩，从而在动力壳体1的动力进口11与动力出口12形成单程循环流道，从而可以在动力壳体1内形成循环式的流通通道，进而可以形成动力，并且，由于无需电机，动力本体组件4的体积可以根据实际使用需求进行设计，因此动力本体组件4的体积可以设计的较小，从而保证动力本体组件4可以应用在更多领域中，且工作噪音小，发热量小，进而可以保证动力本体组件4的隐匿性好。

进一步地，如图1-图4所示，动力本体组件4可以包括：动力本体组件4内设有磁响应薄膜57，磁响应薄膜57将动力本体组件4的内腔分割成第一腔室51与第二腔室54，第一腔室51形成有连通动力进口11的第一进口52和连通动力出口12的第一出口53，第二腔室54形成有连通动力进口11的第二进口55和连通动力出口12的第二出口56，第一进口52、第一出口53、第二进口55和第二出口56处均设有仅供介质从动力进口11流向动力出口12的单向阀，磁响应薄膜57在第一状态和第二状态之前切换，当磁响应薄膜57处于第一状态时磁响应薄膜57的中部朝向第一腔室51凸起，当磁响应薄膜57处于第二状态时磁响应薄膜57的中部朝向第二腔室54凸起，磁响应引导器6驱动磁响应薄膜57在第一状态和第二状态之间切换，以控制流动介质沿着从动力进口11到动力出口12的方向持续流动。

换言之，当磁响应薄膜57发生移动时，可以对第一腔室51与第二腔室54内的压力进行改变，从而保证动力本体组件4可以利用压强差对动力壳体1内的介质进行驱动。

其中，第一出口53、第一进口52、第二出口56以及第二进口55的开启或关闭可以通过单向阀进行控制，具体地，以磁响应薄膜57朝向第一腔室51凸起为例来具体说明单向阀如何控制第一出口53与第一进口52的开闭：第一出口53的单向阀位于第一出口53的外侧，第一进口52的单向阀位于第一进口52的内侧，当磁响应薄膜57朝向第一腔室51凸起时，由于第一腔室51内的容积变小，第一腔室51内的压强变大，第一腔室51内的压强可以将处于第一出口53的单向阀顶起，从而第一出口53打开，并且第一腔室51内的压强对第一进口52处的单向阀止压，从而第一进口52关闭，同时，第二腔室54内的容积变大，压强变小，其第二出口56被关闭与第二进口55被打开的原理与上述相同，以及磁响应薄膜57朝向第二腔室54凸起，第一出口53、第一进口52、第二出口56以及第二进口55的打开或关闭的工作原理同样与上述相同，这里均不在赘述。

其中，橡胶阀门可以保证密封性较好。

具体地，动力本体组件4的工作原理为：当磁响应引导器6驱动磁响应薄膜57朝向第一腔室51凸起时，即磁响应薄膜57处于第一状态，由于第一腔室51内的空间被压缩，第一腔室51的第一进口52关闭，第一出口53打开，处于第一腔室51中的介质流通到出口腔室3，同时，由于第二腔室54内的空间扩大，第二腔室54的第二进口55打开，第二出口56关闭，进口腔室2中的介质流通到第二腔室54，随后从动力出口12处流到动力壳体1外侧；当磁响应引导器6驱动磁响应薄膜57朝向第二腔室54凸起时，即磁响应薄膜57处于第二状态，由于第二腔室54内的空间被压缩，第二腔室54的第二进口55关闭，第二出口56打开，第二腔室54中的介质流通到出口腔室3，同时，由于第一腔室51内的空间扩大，第一腔室51的第一进口52打开，第一出口53关闭，进口腔室2中的介质流通到第一腔室51。

通过磁响应引导器6不断驱动磁响应薄膜57在第一状态和第二状态之间切换，从而处于动力壳体1外侧的介质可以从动力进口11进入到进口腔室2，进而保证动力本体组件4可以实现在动力壳体1内形成循环式的流通通道，通过介质的不断流通而形成动力。

图1-图3所示的实施例中，动力本体组件4包括：磁响应薄膜腔室，磁响应薄膜腔室位于动力壳体1中，磁响应薄膜57、第一腔室51和第二腔室54均设在磁响应薄膜腔室内，磁响应薄膜腔室将动力壳体1的空腔分隔成进口腔室2与出口腔室3，进口腔室2连通动力进口1、第一进口52和第二进口55，出口腔室3联动动力出口12、第一出口53和第二出口56。

进一步地，磁响应引导器6位于动力壳体1的外侧且邻近磁响应薄膜57位置处，从而保证磁响应薄膜可以进行远程操控，有利于主动动力组件10的密闭性。

进一步地，磁响应薄膜57为磁感应膜，磁响应引导器6为磁场引导器，因此，磁响应薄膜57在磁场引导器的吸引力作用下发生朝向一方的凸起。

具体地，磁响应薄膜57为电感应膜，磁响应引导器6为电场引导器，因此，磁响应薄膜57在电场引导器的吸引力作用下发生朝向一方的凸起。

具体地，主动动力组件10还可以包括：电脑控制器，电脑控制器与磁响应引导器6信号连接，且电脑控制器适于控制磁响应引导器6对磁响应薄膜57的引导方向，以使磁响应薄膜57进行朝向第一腔室51凸起，以及朝向第二腔室54凸起的往复运动，从而保证主动动力组件10可以持续地进行动力输出。

根据本发明另一方面实施例的驱动装置7，如图5-图6所示，驱动装置7包括外壳体71、内壳体72、动力传动叶轮74以及上述的主动动力组件10，外壳体71形成为密封空腔体，外壳体71内充斥有介质，内壳体72位于外壳体71的空腔中，内壳体72形成为空腔体，内壳体72的一端设有与外壳体71相连通的动力输出口73，动力传动叶轮74通过转轴与外壳体71转动相连，且动力传动叶轮74位于动力输出口73处，驱动组件位于外壳体71与内壳体72之间，动力进口11与外壳体71的腔体相连通，动力出口12与内壳体72的腔体相连通，且动力进口11正对动力传动叶轮74，以带动动力传动叶轮74转动。

也就是说，通过主动动力组件10对介质的驱动循环，带动动力传动叶轮74的转动，其中，介质在驱动装置7中的循环流程为：外壳体71内的介质→动力进口11→进口腔室2→磁响应薄膜腔室→出口腔室3→动力出口12→内壳体72→动力输出口73→外壳体71内，可以保证驱动装置7内的动力循环为内循环，因此，驱动装置7可以进行密封，不仅可以保证驱动装置7的工作可靠性高，可以在各种环境下进行正常工作。

具体地，动力输出口73的直径大于动力传动叶轮74的直径，从而保证内壳体72内的介质可以从动力输出口73流到外壳体71内。

进一步地，如图5所示，驱动装置7还可以包括：动力输出轮8，动力输出轮8位于外壳体71的外侧，且动力输出轮8与动力传动叶轮74相连，从而保证动力传动轮的动力可以传递至外壳体71外侧，进而保证驱动装置7可以对其他设备进行驱动。

具体地，主动动力组件10的数量为多个，且多个主动动力组件10均布在动力传动叶轮74周围。

在如图5-图6所示的实施例中，主动动力组件10的数量为四个，且四个主动动力组件10均布在动力传动叶轮74周围，从而保证主动动力组件10工作时，对动力转动轮的驱动力足够。

具体地，介质为液体介质或气体介质。

在具体实施例中，介质可以为水，因此，驱动装置7可应用于水下机器人和微型机器人的驱动，并且，由于主动动力组件10工作全程无噪音、无热量，隐蔽性高，驱动装置7可应用于一些军事领域。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种主动动力组件，其特征在于，包括：

动力壳体(1)，所述动力壳体(1)形成为空腔体，所述动力壳体(1)的一端设有动力进口(11)，另一端设有动力出口(12)，所述动力壳体(1)的空腔中以及所述动力壳体(1)的周围充斥有流动介质；

动力本体组件(4)，所述动力本体组件(4)位于所述动力壳体(1)的空腔中，所述动力本体组件(4)内设有动力腔，所述动力腔形成有连通所述动力进口(11)的进水口和连通所述动力出口(12)的出水口，所述进水口和所述出水口处均设有仅供所述介质从所述动力进口(11)流向所述动力出口(12)的单向阀，所述单向阀形成为一侧可枢转连接在所述动力本体组件(4)上并覆盖所述动力进口(11)或所述动力出口(12)的橡皮阀门，所述动力腔的一个侧壁形成为磁响应柔性材料件；

磁响应引导器(6)，所述磁响应引导器(6)产生可变磁场并与所述磁响应柔性材料件配合控制所述动力腔膨胀或收缩，以控制所述流动介质沿着从所述动力进口(11)到所述动力出口(12)的方向持续流动。

2.根据权利要求1所述的主动动力组件，其特征在于，所述动力本体组件(4)内设有磁响应薄膜(57)，所述磁响应薄膜(57)将所述动力本体组件(4)的内腔分割成第一腔室(51)与第二腔室(54)，所述第一腔室(51)形成有连通所述动力进口(11)的第一进口(52)和连通所述动力出口(12)的第一出口(53)，所述第二腔室(54)形成有连通所述动力进口(11)的第二进口(55)和连通所述动力出口(12)的第二出口(56)，所述第一进口(52)、所述第一出口(53)、所述第二进口(55)和所述第二出口(56)处均设有仅供所述介质从所述动力进口(11)流向所述动力出口(12)的单向阀，所述磁响应薄膜(57)在第一状态和第二状态之前切换，当所述磁响应薄膜(57)处于所述第一状态时所述磁响应薄膜(57)的中部朝向所述第一腔室(51)凸起，当所述磁响应薄膜(57)处于所述第二状态时所述磁响应薄膜(57)的中部朝向所述第二腔室(54)凸起，所述磁响应引导器(6)驱动所述磁响应薄膜(57)在所述第一状态和第二状态之间切换，以控制所述流动介质沿着从所述动力进口(11)到所述动力出口(12)的方向持续流动。

3.根据权利要求2所述的主动动力组件，其特征在于，所述动力本体组件(4)包括：磁响应薄膜腔室，所述磁响应薄膜腔室位于所述动力壳体(1)中，所述磁响应薄膜(57)、所述第一腔室(51)和所述第二腔室(54)均设在所述磁响应薄膜腔室内，所述磁响应薄膜腔室将所述动力壳体(1)的空腔分隔成进口腔室(2)与出口腔室(3)，所述进口腔室(2)连通所述动力进口(1)、所述第一进口(52)和所述第二进口(55)，所述出口腔室(3)联动所述动力出口(12)、所述第一出口(53)和所述第二出口(56)。

4.根据权利要求3所述的主动动力组件，其特征在于，所述磁响应引导器(6)位于所述动力壳体(1)的外侧且邻近所述磁响应薄膜(57)位置处。

5.根据权利要求2所述的主动动力组件，其特征在于，所述磁响应薄膜(57)为磁感应膜，所述磁响应引导器(6)为磁场引导器；

所述磁响应薄膜(57)为电感应膜，所述磁响应引导器(6)为电场引导器。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的主动动力组件，其特征在于，所述主动动力组件(10)还包括：电脑控制器，所述电脑控制器与所述磁响应引导器(6)信号连接，适于控制所述磁响应引导器(6)对所述磁响应薄膜(57)的引导方向。

7.一种驱动装置，其特征在于，包括：

外壳体(71)，所述外壳体(71)形成为密封空腔体，所述外壳体(71)内充斥有介质；

内壳体(72)，所述内壳体(72)位于所述外壳体(71)的空腔中，所述内壳体(72)形成为空腔体，所述内壳体(72)的一端设有与所述外壳体(71)相连通的动力输出口(73)；

动力传动叶轮(74)，所述动力传动叶轮(74)通过转轴与所述外壳体(71)转动相连，且所述动力传动叶轮(74)位于所述动力输出口(73)处；

权利要求1-6中任一项所述的主动动力组件(10)，所述驱动组件位于所述外壳体(71)与所述内壳体(72)之间，所述动力进口(11)与所述外壳体(71)的腔体相连通，所述动力出口(12)与所述内壳体(72)的腔体相连通，且所述动力进口(11)正对所述动力传动叶轮(74)，以带动所述动力传动叶轮(74)转动。

8.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，还包括：动力输出轮(8)，所述动力输出轮(8)位于所述外壳体(71)的外侧，且所述动力输出轮(8)与所述动力传动叶轮(74)相连。

9.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，所述主动动力组件(10)的数量为多个，且多个所述主动动力组件(10)均布在所述动力传动叶轮(74)周围。

10.根据权利要求7所述的驱动装置，其特征在于，所述介质为液体介质或气体介质。

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