TW201926881A - 直線包圍作動結合支點式轉子之磁能動力裝置 - Google Patents

Abstract

本磁能動力裝置是以一固定軸心可轉動的磁鐵對應直線兩側包圍可推、吸作動的固定磁鐵組成作動機構，將此作動機構設置在一依固定軸心旋轉，本體向外延伸的作動轉子的尾端，運用轉動磁鐵的正負極轉變，與其相對應包圍的固定磁鐵作吸、斥來往的作動，藉以帶動承載固定磁鐵的作動轉子。作動轉子受固定支點的限制，形成在相同路徑上的往復作動，再以連桿及曲軸連結在作動轉子內的適當位置，借助槓桿的效應放大作動的瞬間能量，並將往復的作動轉為圓周運動輸出。

Description

直線包圍作動結合支點式轉子之磁能動力裝置

透過本發明裝置的運轉能夠將磁鐵正面相吸及相斥的力量全部運用並輕易放大，瞬間輸出龐大的動能，就時間及空間而言均十分的經濟。而且運轉不分晝夜，過程不受環境及天候影響，規模可大可小，比較其他綠能如水力、風力或太陽能而言，更不受限制。運用在各類大小型動力需求，如交通載具或是供電設施，不但免能源，而且無汙染，在此能源短缺，汙染肆虐的環境中，可謂是一大救贖。

直線包圍的作動機構是由一固定軸心的轉動磁鐵正面對應兩邊包圍的可作動固定磁鐵所組成，轉動磁鐵以旋轉式的換位變換磁場極性，對設置兩側的固定磁鐵產生推吸的力量，再配合依軸心轉動的支點式轉子作動，此種模式的結合不但能將磁鐵正面最大的吸、斥力量完全運用，而且也避免磁鐵因極性轉換作動時過度吸斥所造成的能量損耗。

以支點式轉子作為傳動主體，在適當位置內連接曲軸，一方面可將往復性動作轉為圓周運動；另一方面也藉此放大輸出瞬間的動力。因位於轉子頂端的作動機構到支點的距離，比轉子內任何一點連接曲軸到支點的距離為長，屬於省力槓桿的一型、二型或一型、二型聯合的作動型 態，只要提高作動機構與曲軸兩者到軸心之間距離的比例，即可提升裝置瞬間的輸出動力，此一特性大大提高自然磁能在動力輸出實際應用的可能性。

以支點式轉子作為傳動主體，在向外輻射延伸的轉子端置放作動機構，一方面因大幅拉開不同作動單位磁鐵間的距離，避免磁場相互干擾與難以遮蔽等問題。另一方面以圓心為中心向外360度輻射的同一平面上，任何長度半徑的圓周上均可設置作動機構的特性，更突破空間的限制，提供設計上無限的可能，可大可小、可長可短、可圓可方、可以不規則，此種作動方式的突破，將使未來在實際的應用層面上更為方便，推動更加容易。

以往自然磁力一直難以實際運用做為動力用途，主要的原因乃是自然磁能無法瞬間提供龐大的動力，與現實生活中需求的動力相比差距過大，而且磁場穿透性無所不在，遮蔽難度很高，往往需要犧牲部分磁能才得以掌控磁力的方向，因此在應用上自然大大地受限。

本磁能動力裝置的發明乃是突破以往自然磁力難以解決的陳疴，以固定的軸心為中心，在向外輻射的轉子端設置作動機構，借助槓桿的效應大幅放大磁力作動的效能，一方面解決磁力與實際動力需求相比太過微弱的宿命；另一方面，以旋轉軸心為支點作動，可以將使用的磁鐵固定在以支點為中心向外延伸360度的力臂端之上，大大地分開不同作動磁鐵的距離，頓時解決磁場相互干擾，能量耗損與難以遮蔽等問題，可謂一舉數得。

本磁能動力裝置主要包含以下幾個部分：1.定子部分-包括機殼、支撐架、主要軸承、轉動磁鐵軸承、轉動磁鐵旋轉座、鍊輪(作動源不只一個時)、鍊條(作動源不只一個時)與轉動磁鐵。2.轉子部分-包括支點式作動本體、作動盤與固定磁鐵。3.傳動部分-包括連桿、曲軸、飛輪及動力輸出轉輪。4.附屬配置-包括控制模組、調速馬達、發電模組及蓄電模組。

本發明裝置主要是以一可旋轉的支撐軸為圓心，在向外輻射360度的延伸線設置作動機構。作動機構的構造是由一可轉動的長方形磁鐵與其包圍對應的兩邊正方形固定磁鐵所組成。每單位轉動磁鐵的長寬比例為2：1，固定磁鐵為1：1，且轉動磁鐵的長邊與固定磁鐵的任一邊等長，每單位的轉動磁鐵為兩面極性相同且相對的固定磁鐵所包圍，三者呈直線的重疊排列。

作動盤乘載固定磁鐵的兩邊以其與圓心延伸相連的輻射角度相對，距離依磁鐵的磁力調整，為加強轉動磁鐵固定軸心面對吸推力量承受的耐受度與穩定性，在每一作動單位的轉動磁鐵間加設一軸承與支撐架，而固定磁鐵則空出支撐架厚度兩倍的間隙，作為運轉時作動盤與轉動磁鐵支撐板兩者重疊相交的空間。

大於一個以上作動機構時，支點式轉子可以槓桿、圓盤或不規則的形狀將作動機構穩定連結，形成以旋轉軸為圓心，並以此為支點的聯合作動模式。各個作動機構內的轉動磁鐵以鍊輪及鍊條連結，依其短邊的中點為軸心作旋轉，且各個轉動磁鐵的極性變位連動一致。

轉動磁鐵磁場的正負極位置轉變與其固定包圍兩邊磁鐵的磁場產生吸斥的推拉力量，推動承載固定磁鐵的作動盤，並進而帶動與其連結的作動轉子。作動轉子以可轉動的軸心固定，因支點的限制因此形成在相同的路徑上往復作動。將曲軸連接於作動轉子內的適當位置，一方面借助槓桿的效應提升作動轉子的瞬間能量，另一方面並將作動的往復動能轉為圓周的旋轉動力輸出。

1‧‧‧定子組件

11‧‧‧主要固定及轉動軸承

12‧‧‧轉動磁鐵

121‧‧‧轉動磁鐵旋轉座

122‧‧‧轉動磁鐵旋轉座傳動軸心

123‧‧‧轉動磁鐵旋轉座軸承結合圓盤

124‧‧‧轉動磁鐵旋轉座鏤空面

125‧‧‧轉動磁鐵旋轉座實體固定支撐面

13‧‧‧轉動磁鐵軸承轉動磁鐵旋轉座支撐板

2‧‧‧轉子組件

21‧‧‧作動轉子桿臂

211‧‧‧轉子連結盤

22‧‧‧作動盤

221‧‧‧固定磁鐵

222‧‧‧作動相交間隙

3‧‧‧傳動組件

31‧‧‧曲軸

311‧‧‧連桿

‧‧‧作動方向

‧‧‧旋轉方向

圖1 為本磁能動力裝置之作動與配置示意圖(以4個作動機構為例)

圖2 轉動磁鐵旋轉座示意圖

圖3 轉動磁鐵與支撐板結合示意圖

圖4 固定磁鐵與作動盤結合示意圖

圖5 作動盤與支點式轉子結合示意圖(以4個作動機構為例)

控制模組啟動調速馬達，以預先儲存的電力帶動固定軸心的“轉動磁鐵”，促使環繞在轉動磁鐵周圍的磁場也因此產生快速的換位現象，因而與原先包圍設置對應磁鐵的固定磁場產生同極相斥、異極相吸的吸力與推力，轉動磁鐵因固定軸心的支撐，因此推動作動盤兩邊的固定磁鐵，並進而帶動與其連結的支點式作動轉子。

支點式轉子因軸心的限制，因此形成一以軸心為支點的往復運動，此往復運動推動桿臂內所連接的連桿與曲軸，因槓桿的效應將此動能瞬間放大並轉為圓周運動輸出。

輸出的動能分為兩部分使用，一部分連接發電模組進行發 電，並導入蓄電模組儲存，以提供調速馬達作為本身機體啟動轉動磁鐵之能源；另一部分則可輸出，作為提供動力的免燃料引擎，應用在大動力需求的發電或交通運載上。

運轉流程如下所示：

Claims (10)

1. 本磁能動力裝置是由定子、支點式轉子、傳動組件及附屬裝置所組成。以一固定軸心可轉動的磁鐵對應直線兩側包圍可推、吸作動的固定磁鐵組成作動機構，將此作動機構設置在一依固定軸心旋轉，本體向外延伸的支點式轉子尾端，運用轉動磁鐵的正負極變化，與其相對應的固定磁鐵作吸、斥來往的運動，藉以帶動承載固定磁鐵的支點式轉子。支點式轉子受固定支點的限制，形成在相同路徑上的往復作動，再以連桿及曲軸連結在作動轉子內的適當位置，借助槓桿的效應放大作動瞬間能量，並將往復的動作轉為圓周運動輸出。
2. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其附屬裝置係指進一步設有至少一與轉動磁鐵相連結的可控速馬達。
3. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其附屬裝置係指進一步設有至少一與調速馬達相連結的控制模組。
4. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其附屬裝置係指進一步設有至少一與傳動曲軸相連結的發電模組。
5. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其附屬裝置係指進一步設有至少一與發電模組及調速馬達相連結的蓄電模組。
6. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，所指的直線包圍作動係指作動機構所承載磁鐵數量雖可依所需動力規模做調整，然構造中每一作動單位則是以一依固定軸心旋轉的可轉動磁鐵，及兩片依圓心相連輻射角度正面相對的固定磁鐵，以相同極性面直線包圍兩邊所組成，由轉動磁鐵的磁 場變位誘發作動，對其所包圍直線兩側的固定磁鐵產生推吸的作動。
7. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，所指的支點式轉子雖無形式上的限制，但具備：1.由一可轉動的軸心所固定2.連接作動機構3.連接曲軸等特性的傳動本體。
8. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，作動機構中每單位轉動磁鐵的長寬比例為2：1，固定磁鐵為1：1，且轉動磁鐵的長邊與固定磁鐵的任一邊等長。
9. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其作動機構數目雖可依所需動力規模做調整，然所有作動機構與支點式轉子穩定結合，各機構內轉動磁鐵的軸心以鍊輪及鍊條連結，依其短邊的中點為軸心作旋轉，磁場極性的變位一致，所有作動機構共同連動。
10. 如請求項1所述之磁能動力輸出裝置，其轉動磁鐵係以一兩面鏤空兩面實體支撐的長方體旋轉座所承載，為因應磁場變位對作動盤所產生推吸壓力的反作用力，轉動磁鐵以不銹鋼板包覆連接旋轉座，且在每一單位的轉動磁鐵間加設一穩定的支撐板，並在作動盤每單位的固定磁鐵間保留兩倍支撐板厚度的間隙，以為作動時兩者相交的空間。