JPH0734673B2 - Electromagnetic drive - Google Patents

Electromagnetic drive

Info

Publication number
JPH0734673B2
JPH0734673B2 JP1069855A JP6985589A JPH0734673B2 JP H0734673 B2 JPH0734673 B2 JP H0734673B2 JP 1069855 A JP1069855 A JP 1069855A JP 6985589 A JP6985589 A JP 6985589A JP H0734673 B2 JPH0734673 B2 JP H0734673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
electromagnet
electromagnetic drive
drive device
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1069855A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02250696A (en
Inventor
英和 内山
Original Assignee
株式会社三ツ葉電機製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社三ツ葉電機製作所 filed Critical 株式会社三ツ葉電機製作所
Priority to JP1069855A priority Critical patent/JPH0734673B2/en
Publication of JPH02250696A publication Critical patent/JPH02250696A/en
Publication of JPH0734673B2 publication Critical patent/JPH0734673B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電磁反発力若しくは電磁吸引力によりピスト
ンを上下動せしめる電磁駆動装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electromagnetic drive device that moves a piston up and down by an electromagnetic repulsive force or an electromagnetic attractive force.

[従来技術及び発明が解決しようとする課題] 今日、この種電磁駆動装置として、電磁力により発生さ
せたピストンの上下運動を、クランク機構を介して回転
力として出力する所謂磁力エンジンが提案されている。
そしてこの様なものとしては、シリンダヘツド部に設け
た電磁石を、永久磁石が固着されたピストンの上下運動
にタイミングを合わせた通電により励磁させ、これによ
つて発生する電磁反発力若しくは電磁吸引力によりピス
トンを強制的に下動または上動せしめることで動力を発
生するように構成されるものが知られている。しかるに
従来のものは、ピストンの下降行程若しくは上昇行程に
おいて電磁石を励磁するべく単にピストンの上死点、下
死点において励磁、消磁の切換えを行うものであつたか
ら、電磁石の通電時間が長く、コイルの発熱も著しくて
効率が悪く、また消費電力も大きくなる等の欠点も有
し、この結果、高出力が得られず未だ実用化に至らない
のが実情であつた。
[Problems to be Solved by Related Art and Invention] Today, as this type of electromagnetic drive device, a so-called magnetic engine is proposed which outputs vertical movement of a piston generated by electromagnetic force as a rotational force via a crank mechanism. There is.
As such, an electromagnet provided in the cylinder head is excited by energization that is timed to the vertical movement of the piston to which the permanent magnet is fixed, and the electromagnetic repulsive force or electromagnetic attractive force generated by this is excited. It is known that a piston is configured to generate power by forcibly moving it downward or upward. However, the conventional one simply switches between excitation and demagnetization at the top dead center and bottom dead center of the piston in order to excite the electromagnet in the descending stroke or ascending stroke of the piston. However, it has a drawback that the heat generation is extremely low, the efficiency is low, and the power consumption is large. As a result, a high output cannot be obtained and it cannot be put to practical use.

[課題を解決するための手段] 本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃す
ることができる電磁駆動装置を提供することを目的とし
て創案されたものであつて、永久磁石が設けられるピス
トンをクランク機構に連結する一方、ピストンを直線往
復動自在に内嵌するシリンダの永久磁石対向位置に、永
久磁石が反発する磁界を生ずる電磁石を設けて成る電磁
駆動装置であつて、該電磁駆動装置には、前記電磁石
を、クランク角がピストン上死点位置から上死点後90゜
変化するまでの範囲内で励磁するよう励磁タイミングが
設定された励磁手段が設けられていることを特徴とする
ものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention was devised with the object of providing an electromagnetic drive device capable of eliminating these drawbacks in view of the above-mentioned circumstances, and a permanent magnet is provided. An electromagnetic drive device, in which an electromagnet for generating a magnetic field repelled by the permanent magnet is provided at a position facing a permanent magnet of a cylinder into which the piston is linearly reciprocally fitted while the piston is connected to a crank mechanism. The drive device is provided with an excitation means whose excitation timing is set so as to excite the electromagnet within a range in which the crank angle changes from the top dead center position of the piston to 90 ° after the top dead center. It is what

また、永久磁石が設けられるピストンをクランク機構に
連結する一方、ピストンを直線往復動自在に内嵌するシ
リンダの永久磁石対向位置に、永久磁石を吸引する磁界
を生ずる電磁石を設けて成る電磁駆動装置であつて、該
電磁駆動装置には、前記電磁石を、クランク角が上死点
前90゜の位置から上死点まで変化する範囲内で励磁する
よう励磁タイミングが設定された励磁手段が設けられて
いることを特徴とするものである。
Further, an electromagnetic drive device is provided, in which a piston provided with a permanent magnet is connected to a crank mechanism, and an electromagnet generating a magnetic field for attracting the permanent magnet is provided at a position facing a permanent magnet of a cylinder into which the piston is linearly reciprocally fitted. Then, the electromagnetic drive device is provided with an excitation means whose excitation timing is set so as to excite the electromagnet within a range in which the crank angle changes from the position of 90 ° before the top dead center to the top dead center. It is characterized by that.

そして、本発明は、この構成によつて、消費電力を減少
させると共に、励磁コイルの発熱を可及的に抑えて著し
い出力アツプを計ることができるようにしたものであ
る。
Further, according to the present invention, the power consumption can be reduced and the heat generation of the exciting coil can be suppressed as much as possible so that the remarkable output up can be measured.

[実施例] 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図面
において、1は磁力エンジン(電磁駆動装置)のシリン
ダであつて、該シリンダ1は、円筒形状に形成され、そ
の下側開口部1aは後述するピストン2が遊嵌状に嵌入す
るべく小径なガイド孔1aに形成されるが、大径に形成さ
れる上側開口部1bには電磁石4が一体的に内嵌されてい
る。この電磁石4は、コア4aに励磁コイル4bを巻装して
形成され、後述の駆動回路5により励磁作動せしめられ
るようになつている。
[Embodiment] Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawing, reference numeral 1 denotes a cylinder of a magnetic engine (electromagnetic drive device), the cylinder 1 is formed in a cylindrical shape, and a lower opening 1a thereof has a small diameter so that a piston 2 described later can be loosely fitted therein. The electromagnet 4 is integrally fitted in the upper opening 1b formed in the guide hole 1a and having a large diameter. The electromagnet 4 is formed by winding an exciting coil 4b around a core 4a, and can be excited by a drive circuit 5 described later.

前記ピストン2は、中間部がスライドベアリング6に上
下案内され、さらに下端部はコンロツド7を介してクラ
ンクアーム8aに連結されるが、一方上記シリンダ1に嵌
入する上端には電磁石3の励磁により反発力を受ける永
久磁石9が固着されている。そして後述する様にピスト
ン2が上下運動することによりクランクアーム8aから左
右に突出するクランク軸8が回転することになるが、ク
ランク軸8の一端にはフライホイール10が一体回動する
べく取付けられ、また他端にはクランク角センサ11が連
結されている。尚、クランク角センサ11は、クランク軸
8と一体的に回転するデイスク11aのスリツト11b位置を
発光ダイオードDとフオトトランジスタTrにより検知す
る所謂光学式のものである。
The piston 2 has an intermediate portion vertically guided by a slide bearing 6, and a lower end portion connected to a crank arm 8a via a connecting rod 7. On the other hand, an upper end fitted into the cylinder 1 is repelled by excitation of an electromagnet 3. The permanent magnet 9 that receives the force is fixed. As will be described later, as the piston 2 moves up and down, the crank shaft 8 protruding leftward and rightward from the crank arm 8a rotates, but a flywheel 10 is attached to one end of the crank shaft 8 so as to rotate integrally. The crank angle sensor 11 is connected to the other end. The crank angle sensor 11 is of a so-called optical type in which the position of the slit 11b of the disk 11a which rotates integrally with the crankshaft 8 is detected by the light emitting diode D and the phototransistor Tr.

一方、前記駆動回路5は、前述の励磁コイル4bおよびク
ランク角センサ11、さらにバツテリ12、トランジスタTr
1、Tr2は、抵抗、ダイオード等で構成されている。つま
り、駆動回路5は、クランク角センサ11において発光ダ
イオードDの発光がデイスク11aに遮られた状態では、
フオトトランジスタTrがOFF、トランジスタTr1がON、ト
ランジスタTr2がOFFとなつて励磁コイル4bへの通電は行
わず、フオトトランジスタTrがデイスク11aのスリツト1
1bを介して発光ダイオードDの発光を受光した場合に、
フオトトランジスタTrがONし、さらにトランジスタTr1
がOFF、トランジスタTr2がONとなつて励磁コイル4bを励
磁するものであるが、上記デイスク11aのスリツト11b
は、クランク角0゜(上死点)から90゜(上死点後90
゜)までの間フオトトランジスタTrの受光を許容するべ
く開設されている。
On the other hand, the drive circuit 5 includes the exciting coil 4b, the crank angle sensor 11, the battery 12, and the transistor Tr.
1, Tr2 is composed of a resistor, a diode and the like. That is, in the drive circuit 5, in the crank angle sensor 11, the light emitted from the light emitting diode D is blocked by the disk 11a,
The phototransistor Tr is OFF, the transistor Tr1 is ON, and the transistor Tr2 is OFF, so that the excitation coil 4b is not energized and the phototransistor Tr is the slit 1 of the disk 11a.
When the light emitted from the light emitting diode D is received via 1b,
The phototransistor Tr turns ON, and the transistor Tr1
Is turned off and the transistor Tr2 is turned on to excite the exciting coil 4b, but the slit 11b of the disk 11a described above is excited.
Is a crank angle of 0 ° (top dead center) to 90 ° (90 after top dead center).
Up to ()), the phototransistor Tr is opened to allow light to be received.

叙述の如く構成された本発明の実施例において、ピスト
ン2の下降行程にタイミングを合せて電磁石4を励磁
し、これにより反発力を受けるピストン2を下方へ押し
下げてクランク軸8を回転させることになるが、上記電
磁石4は、ピストン2の下降行程全範囲に励磁すること
なく、クランク角0゜(上死点)から90゜(上死点後90
゜)までの範囲でのみ励磁することになる。即ち、クラ
ンク軸8の軸トルクTは、有効クランクアーム長Aとピ
ストン2が受ける反発力との積であり、また上記反発力
が両磁石間の距離Bの2乗に反比例することから、ピス
トン2の下降行程全範囲において電磁石4を励磁した場
合の軸トルクTは、第4図に示されるグラフ曲線Tを描
くことになるが、本実施例では、軸トルクTとして有効
に出力されるクランク角0゜(上死点)から90゜(上死
点後90゜)までの範囲でのみ電磁石4を励磁することに
なる。従つて、出力される軸トルクTを殆ど犠牲にする
ことなく、励磁コイル4bの通電時間を大幅に短縮できる
ことになり、この結果、消費電力を著しく減少させるこ
とができる。しかも、励磁コイル4aの発熱を小さく抑え
得るので、発熱に伴う磁力低下を回避して著しい出力ア
ツプを計ることができる許りか、励磁コイル4aにより多
くの電流を流すことができることになつてさらに大幅な
出力アツプを計ることができる。
In the embodiment of the present invention configured as described above, the electromagnet 4 is excited at the timing of the downward stroke of the piston 2 to push down the piston 2 which receives the repulsive force, thereby rotating the crankshaft 8. However, the electromagnet 4 does not excite the entire range of the downward stroke of the piston 2, and the crank angle is 0 ° (top dead center) to 90 ° (90 ° after top dead center).
It will be excited only in the range up to (°). That is, the axial torque T of the crankshaft 8 is the product of the effective crank arm length A and the repulsive force received by the piston 2, and the repulsive force is inversely proportional to the square of the distance B between the two magnets. The axial torque T when the electromagnet 4 is excited in the entire range of the descending stroke of No. 2 draws the graph curve T shown in FIG. 4, but in the present embodiment, the crank output effectively as the axial torque T The electromagnet 4 is excited only in the range from 0 ° (top dead center) to 90 ° (90 ° after top dead center). Therefore, the energization time of the exciting coil 4b can be greatly shortened without sacrificing the output shaft torque T, and as a result, the power consumption can be significantly reduced. Moreover, since it is possible to suppress the heat generation of the exciting coil 4a to a small level, it is possible to avoid a decrease in the magnetic force due to the heat generation and measure a remarkable output up. It is possible to measure various output up.

尚、本発明は、前記実施例に限定されないものであるこ
とは勿論であつて、要は軸トルクとして有効に出力し得
る範囲でのみ電磁石の励磁を行うようにしたものである
から、前記実施例の様な電磁反発力を利用したものに限
らず、電磁吸引力を利用するものにおいても実施できる
ことは言うまでもなく、また、電磁石の励磁タイミング
としては、電磁反発力を利用するものではクランク角が
ピストン上死点位置から上死点後90゜変化するまでの範
囲内、電磁吸引力を利用するものではクランク角が上死
点前90゜の位置から上死点まで変化する範囲内であれば
自由に設定することができるものである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and the point is that the electromagnet is excited only within a range in which the shaft torque can be effectively output. Needless to say, it can be implemented not only by using the electromagnetic repulsive force as in the example but also by using the electromagnetic attractive force.As for the excitation timing of the electromagnet, when the electromagnetic repulsive force is used, the crank angle is Within the range from the piston top dead center position to 90 ° after top dead center, within the range where the crank angle changes from 90 ° before top dead center to top dead center in the case of using electromagnetic attraction force. It can be set freely.

[作用効果] 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたものであ
るから、ピストンの往復動にタイミングを合せた電磁石
の励磁によりピストンを往復動せしめ、これをクランク
機構を構成するクランク軸から回転力として出力するこ
とになるが、上記電磁石は、軸トルクとして有効に出力
され得る所定クランク角範囲内でのみ励磁されることに
なる。従つて、出力される軸トルクを殆ど犠牲にするこ
となく、励磁コイルの通電時間を大幅に短縮できること
になり、この結果、消費電力を著しく減少させることが
できる。しかも、励磁コイルの発熱を小さく抑え得るの
で、発熱に伴う磁力低下を確実に回避して著しい出力ア
ツプを計ることができる許りか、励磁コイルにより多く
の電流を流すことも可能となつてさらに大幅な出力アツ
プを実現することができる。
[Advantages] In summary, since the present invention is configured as described above, the piston is reciprocated by the excitation of the electromagnet that is timed to the reciprocation of the piston, and the piston is reciprocated from the crankshaft constituting the crank mechanism. Although it is output as a rotational force, the electromagnet is excited only within a predetermined crank angle range that can be effectively output as an axial torque. Therefore, the energization time of the exciting coil can be greatly shortened while the output shaft torque is hardly sacrificed, and as a result, the power consumption can be significantly reduced. Moreover, since it is possible to suppress the heat generation of the exciting coil to a small extent, it is possible to surely avoid a decrease in magnetic force due to heat generation and measure a remarkable output up, or it is possible to flow more current to the exciting coil. It is possible to realize various output up.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は、本発明に係る電磁駆動装置の一実施例を示した
ものであつて、第1図は電磁駆動装置の概略縦断面図、
第2図は駆動回路を示す回路図、第3図A、B、Cはそ
れぞれ電磁駆動装置の作動を示す縦断面図、第4図は作
用を説明するグラフ図である。 図中、1はシリンダ、2はピストン、4は電磁石、4aは
コア、4bは励磁コイル、5は駆動回路、6は永久磁石、
8はクランク軸、8aはクランクアーム、9は永久磁石で
ある。
The drawings show one embodiment of an electromagnetic drive device according to the present invention, and FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of the electromagnetic drive device.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a drive circuit, FIGS. 3A, 3B and 3C are longitudinal sectional views showing the operation of the electromagnetic drive device, and FIG. 4 is a graph diagram for explaining the operation. In the figure, 1 is a cylinder, 2 is a piston, 4 is an electromagnet, 4a is a core, 4b is an exciting coil, 5 is a drive circuit, 6 is a permanent magnet,
Reference numeral 8 is a crank shaft, 8a is a crank arm, and 9 is a permanent magnet.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】永久磁石が設けられるピストンをクランク
機構に連結する一方、ピストンを直線往復動自在に内嵌
するシリンダの永久磁石対向位置に、永久磁石が反発す
る磁界を生ずる電磁石を設けて成る電磁駆動装置であつ
て、該電磁駆動装置には、前記電磁石を、クランク角が
ピストン上死点位置から上死点後90゜変化するまでの範
囲内で励磁するよう励磁タイミングが設定された励磁手
段が設けられていることを特徴とする電磁駆動装置。
1. A piston provided with a permanent magnet is connected to a crank mechanism, and an electromagnet for generating a magnetic field repelling by the permanent magnet is provided at a position opposed to the permanent magnet of a cylinder into which the piston is linearly reciprocally fitted. An electromagnetic drive device, wherein the electromagnetic drive device has an excitation timing set to excite the electromagnet within a range in which a crank angle changes from a piston top dead center position to 90 ° after top dead center. An electromagnetic drive device comprising means.
【請求項2】永久磁石が設けられるピストンをクランク
機構に連結する一方、ピストンを直線往復動自在に内嵌
するシリンダの永久磁石対向位置に、永久磁石を吸引す
る磁界を生ずる電磁石を設けて成る電磁駆動装置であつ
て、該電磁駆動装置には、前記電磁石を、クランク角が
上死点前90゜の位置から上死点まで変化する範囲内で励
磁するよう励磁タイミングが設定された励磁手段が設け
られていることを特徴とする電磁駆動装置。
2. A piston provided with a permanent magnet is connected to a crank mechanism, and an electromagnet for generating a magnetic field for attracting the permanent magnet is provided at a position facing a permanent magnet of a cylinder into which the piston is linearly reciprocally fitted. An electromagnetic drive device, wherein the electromagnetic drive device has excitation timing set so as to excite the electromagnet within a range in which a crank angle changes from a position of 90 ° before top dead center to top dead center. An electromagnetic drive device comprising:
JP1069855A 1989-03-22 1989-03-22 Electromagnetic drive Expired - Lifetime JPH0734673B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1069855A JPH0734673B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Electromagnetic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1069855A JPH0734673B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Electromagnetic drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02250696A JPH02250696A (en) 1990-10-08
JPH0734673B2 true JPH0734673B2 (en) 1995-04-12

Family

ID=13414844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1069855A Expired - Lifetime JPH0734673B2 (en) 1989-03-22 1989-03-22 Electromagnetic drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0734673B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013105324A (en) * 2010-07-08 2014-08-20 НАНО КАРБОН ФУТПРИНТ, ЭлЭлСи SYSTEMS OF CORRELATED MAGNETIC EXECUTIVE MECHANISMS OF PERIODIC ACTION AND WAYS OF THEIR APPLICATION
JP5851800B2 (en) * 2011-11-01 2016-02-03 和徳 寺薗 Auxiliary power unit
CN102570922B (en) * 2012-02-27 2016-01-20 吴光进 Magneto-electricity hybrid drive method and power set

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02250696A (en) 1990-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6651954B1 (en) Electromagnetic valve actuator
AU2012101646A4 (en) Method and Apparatus for Converting Between Electrical and Mechanical Energy
JP2007074806A (en) Piston engine
JP4188207B2 (en) pump
US10601293B2 (en) Highly efficient linear motor
JPH0734673B2 (en) Electromagnetic drive
JPH0783632B2 (en) Electromagnetic drive
JP2007056777A (en) Solenoid-operated valve
JP2002086298A (en) Punch driving structure in punching machine
JPH02211048A (en) Electromagnetic driving device
JP2606740B2 (en) Valve stepping drive
JP2673370B2 (en) Valve drive
WO2004033868A2 (en) Electromagnetic valve system
WO2020205064A1 (en) Highly efficient linear motor
JP2606739B2 (en) Valve drive
JPH02214461A (en) Electromagnetic driving device
RU2099175C1 (en) Electromagnetic impact tool
US20200259393A1 (en) Electromagnetic motor
JP3237892U (en) Magnetic engine
JPH073609Y2 (en) Electromagnetic device
JP2000323323A (en) Plunger type magnet device
SU173325A1 (en) CONE CRANE CRANE
US20190338989A1 (en) Linear Actuation System Having Face Coils and Side Coils for Armature Travel Assist
JPS5932086Y2 (en) polarized electromagnetic solenoid
JPH0583993U (en) Electromagnetic switch