CN2333119Y

CN2333119Y - 电磁运转机构

Info

Publication number: CN2333119Y
Application number: CN 98204422
Authority: CN
Inventors: 张清文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-08-11
Anticipated expiration: 2008-05-06

Abstract

本实用新型涉及一种电磁运转机构,包括有一曲轴结构、多数个电磁驱动模组以及多数支连杆,该电磁驱动模组分别对置在该曲轴结构的两侧,在一定时序激磁信号控制之下,各电磁驱动模组依序受激磁,其所产生的运力经连杆而传至曲轴结构,使该曲轴结构的输出轴旋转。

Description

电磁运转机构

本实用新型涉及一种电磁运转机构，特别是指一种以电磁驱动模组驱动一曲轴结构，再使该曲轴结构的输出轴旋转的机构设计。

传统的马达一般包括有转子以及一定子结构，利用旋转磁场的原理使转子转动，而由该马达的输出轴带动被驱动的机构。但是此种以传统技术设计的马达，仍存在有许多缺点，特别是应用在需要较大动力的工业应用领域时，都具有体积庞大、重量大、启动电流很大、耗电量大、制作成本高、维修困难、启动钮力不足、制动困难等缺点。

例如在大马力的感应马达结构中，都需要大额定电流的线圈，因此在完成马达的组装后，该马达的体积都极为庞大且笨重。在启动该马达时，为了要降低其启动电流，甚至必须经过数级的Y-△启动技术，在控制元件及控制电路方面的成本皆极高。而在马达在运转时，为了要提供足够的扭力，其运转电流也相当大。最困扰的事是万一该马达线圈烧毁时，必须要将整个机组拆卸下来，再重新绕线，不论就维修成本、施工困难度、工厂运作时效各方面皆不符合现代产业的需求。

再者，当前全世界所极力推动的电动机车或电动汽车而言，目前除了电瓶的储电技术、充电的技术有待解决之外，最重要的乃是所使用的马达的耗电、启动扭力的问题，也即若以传统的马达(不论是采用直流马达或是交流马达)直接应用在电动车的驱动时，其启动扭力皆极为不足，且马达的启动运转需要消耗大量的电能，因此至今仍无法突破现阶段电动车技术开发的瓶颈。

因此，本实用新型的主要目的是提供一种电磁运转器的结构设计，其主要包括有数个电磁驱动模组以及一曲轴结构，利用电磁驱动的原理来产生旋转动力，可获得高扭力输出，极适合作为大型工业设备的动力驱动。

本实用新型涉的另一目的是提供一种低消耗电流的电磁运转器结构，在动作时，每一个时间点，仅有其中一个电磁驱动模组受激磁，因此每一个时间点仅消耗单一个电磁运转器的电流，故在电流消耗小的状况下，仍能提供所需的高扭力输出。

本实用新型的另一目的是提供一种体积小、重量小的电磁运转器结构，其型体可呈扁平型体，在空间安排或与其它机构搭配时，具有较大弹性，且整个机体的制造成本低。

本实用新型的另一目的是提供一种维修简易的运转器结构，在维修时，由于本系统为个别单一驱动，如有损坏，只要更换其中损坏的电磁驱动模组即可，而不需要拆卸整个运转器机构的主机。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：一种电磁运转机构，包括有：

一曲轴结构，包括有数个曲轴销及一输出轴，相邻曲轴销之间互呈一预定的机械角度，该曲轴结构利用轴承结构定位在该电磁运转机构内；

多个支连杆，每一支连杆的一端是分别枢接于该曲轴结构的其中一个曲轴销；

多数个电磁驱动模组，每一个电磁驱动模组包括有一驱动轴、以及固定在该驱动轴前端的连杆结合座，各电磁驱动模组是定位在该电磁运转机构内，且其设置位置是对应于其中一个连杆，各相对应的连杆的另一端枢接结合于该对应的连杆结合座；

其中各电磁驱动模组在一予定时序的驱动信号控制之下，使各电磁驱动模组依序所产生的动力经由其驱动轴、连杆结合座、连杆、以及曲轴销而传至曲轴结构，使该曲轴结构的输出轴旋转。

其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一方形结构。

其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一圆柱形结构。

其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一星形结构。

其包括有四个电磁驱动模组，分别列置在曲轴结构的两侧，并经由四个连杆分别枢接结合曲轴结构的曲轴销。

由以上的本实用新型的动作原理及结构设计，可将本实用新型的优点及特性归纳如下：

1．可获得高扭力，极适合作为大型工业设备的动力驱动；

2．可利用常用的电子线路及输出电脉波信号，轻易地控制各电磁驱动模组的动作与否；

3．类似步进机，可在控制过程中，精确予估出其行进距离，因此，极适合应用在电动车的动力输出；

4．由于曲轴结构具有惯性动力，故可配合电脉波信号，在每一个电磁驱动模组的激磁电流周期后段，切断脉波的供应，可进一步降低电流的消耗；

5．可选用适当的电磁驱动模组规格，达到所需的输出扭力；

6．具有高启动扭力之外，也可配合驱动信号的供应顺序，提供一高制动力(电磁刹车)；

7．在动作时，每一个时间点，仅有其中一个电磁驱动模组受激磁，因此其消耗电流小，但仍能提供所需的高扭力；

8．与传统相同马力的马达相比较，其体积较小，重量较轻，且其型体可呈扁平型体，在空间安排或与其它机构搭配时，具有较大弹性；

9．万一发生电磁运转器线圈烧毁时，只要更换其中损毁的电磁驱动模组即可迅速恢复动力的供应，而不需要拆卸整个机构、也不需长久的停机程序；

10．制作费用可大幅降低。

本实用新型的其它目的及结构设计，将利用以下的实施例说明及附呈图示作一详细说明如下：

【图示简要说明】

图1．是本实用新型主要构件的配置立体图；

图2．是本实用新型曲轴结构的立体图；

图3．是本实用新型电磁驱动模组的另一实施例；

图4．是本实用新型电磁驱动模组的再一实施例；

图5．是本实用新型的驱动信号时序图。

【图号说明】

电磁驱动模组 11、12、13、14

驱动轴 111、121、131、141

圆柱形驱动轴 111a

星形驱动轴 111b

连杆结合座 112、122、132、142

连杆 21、22、23、24

曲轴结构 3

输出轴 31

配重 32

曲轴销 33

轴承结构 41、42

壳体 5

如图1所示，其是显示本实用新型的电磁运转机构的主要构件配置立体图。在此一实施例中，是以四个电磁驱动模组11、12、13、14分别经由连杆21、22、23、24来驱动一曲轴结构3作一实施例说明。常用此项技术者，当可理解在本实用新型的基本原理下，也可以其它数目的电磁驱动模组(例如6组、8组)、以相对应的连杆数来驱动该曲轴结构。

每一个电磁驱动模组11、12、13、14分别包括有一铁心、一绕置在该铁心的线圈、以及一凸伸出该铁心的驱动轴111、121、131、141。当线圈通入一交流电时，驱动轴可受线圈所产生的磁场吸引而动作。再者，每一个驱动轴111、121、131、141的前端乃分别设置有一连杆结合座112、122、132、142，以使连杆的其中一端可以经由该连杆结合座的枢接结合而受电磁驱动模组的带动。

图2是显示本实用新型所使用的曲轴结构立体图，其包括有一输出轴31、数个轴向配置的配重32、以及曲轴销33。本实用新型的实施例中，其具有四个曲轴销，相邻的曲轴销间乃互呈九十度机械角。每一个曲轴销乃分别枢接结合了前述四个连杆21、22、23、24。

因此，在前述的原理下，电磁驱动模组11所产生的动力可经由对应的驱动轴111、连杆结合座112、连杆21而传动至曲轴结构3，再由该曲轴结构3的输出轴31产生一大扭力动力输出。只要在适当的时序控制之下，即可分别控制四个电磁驱动模组11、12、13、14在适当时机动作，而由曲轴结构的输出轴31产生一持续旋转动力。

上述的原理可应用在许多的应用场合，例如电动车、起重机、卷扬机、升降机等需要旋转动力输出的设备。在实际的应用中，该曲轴结构3的适当处是由两个或两个以上的轴承结构41、42予以定位在一壳体5的底板上(参图1所示)，且可将该曲轴结构3浸置于润滑油箱中，以降低机械磨损，以及增加运转平稳度。在实际的产品中，可将该机构封置于一壳体5中，而仅凸伸出该曲轴结构3的输出轴31。

本实用新型的上述基本原理可因不同的应用，而结合不同的输出结构，例如该曲轴结构的输出轴可结合皮带轮，再由皮带轮带动其它机件，也可在该输出轴处结合齿轮组再带动车轮而作为汽车的动力。该输出轴也可结合常用的飞轮，利用飞轮的作用，可使动力行程获得更为平稳的运转。在较多电磁驱动模组的安排下，可以使得动力形成获得平均的动力输出。

图1所示的电磁驱动模组(例如第一个电磁驱动模组11)中，其驱动轴111是呈方形的结构，也可设计成圆柱形驱动轴111a的结构(如图3所示)，也可设计成星形驱动轴111b的结构(如图4所示)。如此可有效增强电磁驱动模组内部的电磁耦合效率。此外，也可采用其它材料(例如陶瓷材料)等常用材料技术来达到较佳的磁耦合效率。

图5是显示本实用新型的驱动信号时序图，兹配合图1所示的电磁驱动模组的安排作一动作说明如后。

当第一驱动控制信号S1送出时，经一控制器(未示)将电流信号送入第一个电磁驱动模组11，使第一个电磁驱动模组受激磁动作，故经由111、连杆结合座112、及连杆21而带动曲轴结构3的曲轴销33，故曲轴结构3此时可旋转九十度角。当此一阶段结束时，第一驱动控制信号S1即停止送出。

随即第二驱动控制信号S2送出，经同样原理，使第二个电磁驱动模组12受激磁动作，故使曲轴结构3再次旋转九十度角。如此依序送出驱动控制信号S1、S2、S3、S4的结果，使得曲轴结构3旋转一圈，并在周而复始的信号驱动之下，使曲轴结构的输出轴产生旋转动力。

综上所述，本实用新型确具极佳的产业利用价值，且也具备新颖性及创造性的效果，于是依法提出实用新型专利的申请。

Claims

1．一种电磁运转机构，其特征是：

驱动信号通过各电磁驱动模组使电磁运转机构的曲轴结构旋转相同的角度，驱动信号的电脉波持续时间等于其旋转角度所需的时间。

2．如权利要求1所述的一种电磁运转机构，其特征是：其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一方形结构。

3．如权利要求1所述的一种电磁运转机构，其特征是：其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一圆柱形结构。

4．如权利要求1所述的一种电磁运转机构，其特征是：其中该电磁驱动模组的驱动轴是呈一星形结构。

5．如权利要求1所述的一种电磁运转机构，其特征是：其包括有四个电磁驱动模组，分别列置在曲轴结构的两侧，并经由四个连杆分别枢接结合曲轴结构的曲轴销。