专利名称：一种连杆齿条式电驱动永磁发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及永磁发动机，特别是一种用于小功率动力机械的、采用新型动力源的环保型连杆式电驱动电磁发动机。
背景技术：
现有技术中，电磁发动机一般都存在能源消耗大、对环境污染严重、工作效率低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的电磁发动机存在能源消耗大、污染严重、工作效率低的缺点。
本发明为解决现有技术中的上述技术问题所采用的技术方案是提供一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，所述的这种连杆齿条式电驱动永磁发动机由步进马达、磁性顶座、永久磁极柱和连杆式传动装置构成，所述的步进马达与所述的永久磁极柱连接，所述的磁性顶座一端开有一圆柱型孔，并沿孔中心轴向外壁有二条铜合金隔体，所述的磁性顶座中的孔的底部设置有铜合金隔体，所述的永久磁极柱安装在所述的磁性顶座的孔内，所述的磁性顶座与所述的连杆式传动装置连接，所述的连杆式传动装置由吸盘、齿轮和齿条构成，所述的齿轮包括一个中心齿轮，中心齿轮上设有输出轴，所述的吸盘与中心齿轮相连接，所述的吸盘通过所述的齿条、所述的齿轮和所述的输出轴连接。
具体的，所述的吸盘也可以通过连杆滑槽机构与所述的中心齿轮相连接，所述的吸盘的表面与磁性顶座的底部相对，所述的连杆滑槽机构由连杆、滑槽和小齿轮构成，所述的连杆一端与设置在滑槽内的吸盘相铰接，另一端与小齿轮相铰接，当吸盘直接与中心齿轮相连接时，吸盘上设有复位弹簧和复位缩紧弹簧。
进一步的，所述的连杆滑槽机构由连杆、滑槽和小齿轮构成，所述的连杆一端与设置在滑槽内的吸盘相铰接，另一端与吸盘相铰接，当吸盘直接吸动齿条，齿条带动齿轮，由齿轮的输出轴将动力输出，具体的，吸盘上设有复位弹簧和复位缩紧弹簧。
本发明的工作过程当步进马达带动磁性顶座中的永久磁极柱转动，其N极和S极旋转90度到磁性顶座的纯铁位置时，在磁性顶座的底部纯铁处产生磁力，使吸盘上下运动，从而由连杆滑槽机构或直接带动中心齿轮旋转，并通过中心齿轮的输出轴输出动力。当步进马达带动磁性顶座中的永久磁极柱转动，其N极和S极继续旋转90度到磁性顶座的铜合金隔体位置时，由于受磁性顶座底部中心铜合金隔体的作用，永久磁极柱的N极、S极在此处失去磁力作用，吸盘与磁性顶座脱离，而在同时其他步进马达开始工作，使吸盘向上运动到初始状态。由此重复，驱动中心齿轮使发动机不断工作。
本发明和现有技术相对照，利用步进马达带动永久磁极柱旋转在磁性顶座上产生变化的磁力，驱动吸盘上下运动带动中心齿轮工作，故仅需要提供较小电能改变磁铁极性的力，就能获得较大的磁力作功(按材料的性能而定)，是一种既省能源又保护环境、工作效率高的连杆齿条式电驱动永磁发动机。
图1为本发明一种连杆齿条式电驱动永磁发动机中的磁性顶座结构示意图。
图2为图1中沿A向的剖面示意图。
图3为本发明一种连杆齿条式电驱动永磁发动机的一个具体实施例的工作示意图。
图4为本发明一种连杆齿条式电驱动永磁发动机的另一个具体实施例的工作示意图。
具体实施例方式如图1、图2、图3和图4所示，本发明一种连杆齿条式电驱动永磁发动机的一个具体实施例，由步进马达1、磁性顶座2、永久磁极柱3、吸盘4、连杆5、小齿轮6、小齿轮轴7、中心齿轮8和中心齿轮轴9构成。其中步进马达1与永久磁极拄3通过轴向凹凸槽连接，永久磁极柱3安装在磁性顶座2孔中心内，磁性顶座2底部与滑槽10连接，并与在滑槽10内可上下运动的吸盘4处于同一中心位置。吸盘4下端通过连杆5与小齿轮6连接，小齿轮6与中心齿轮8相啮合。当步进马达1按需要带动永久磁极柱3转动，其N极和S极旋转90度到磁性顶座2的纯铁位置时，磁性顶座2的底部纯铁处产生磁力，使吸盘4向上运动，从而由连杆5带动小齿轮6旋转，小齿轮6带动中心齿轮8旋转，通过中心齿轮轴9输出动力，当步进马达1带动永久磁极柱3转动，其N极和S极旋转到磁性顶座2的铜合金隔体2a位置时，N极、S极在磁性顶座2底部处失去磁力作用，吸盘4与磁性顶座2脱离，并向下运动，与此同时其他步进马达1开始工作，重复上述第一个动作，使另一滑槽内的吸盘向上运动到初始状态，由此带动中心齿轮轴不断输出功率。
如图1和图3所示，本发明连杆齿条式电驱动永磁发动机的一个具体实施例，由步进马达1、磁性顶座2、永久磁极柱3、吸盘4、复位弹簧11、复位缩紧弹簧12、中心齿轮8和中心齿轮轴9构成。其中步进马达1与永久磁极拄3通过轴向凹凸槽连接，永久磁极柱3安装在磁性顶座2孔中心内，所述的吸盘4直接固定在中心齿轮8上，所述的磁性顶座2的底部与吸盘4表面处于同一中心位置，在所述的吸盘4上设有复位弹簧11和复位缩紧弹簧12。当步进马达1按需要带动永久磁极柱3转动，其N极和S极旋转90度到磁性顶座2的纯铁位置时，磁性顶座2的底部纯铁处产生磁力，使吸盘4移动，吸盘4带动中心齿轮8旋转，并通过中心齿轮轴9输出动力，当步进马达1带动永久磁极柱3转动，其N极和S极旋转到磁性顶座2的铜合金隔体2a位置时，N极、S极在磁性顶座2底部处失去磁力作用，吸盘4与磁性顶座2脱离，在复位弹簧11和复位缩紧弹簧12的共同作用下，吸盘回到初始状态。
如图4所示，进一步的，所述的连杆滑槽机构由连杆、滑槽10和小齿轮构成，所述的连杆一端与设置在滑槽10内的吸盘4相铰接，另一端与吸盘4相铰接，当吸盘4直接吸动齿条，齿条带动齿轮8，由齿轮8的输出轴9将动力输出，具体的，吸盘上设有复位弹簧11和复位缩紧弹簧12。工作的过程同上。
权利要求
1，一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，由步进马达、磁性顶座、永久磁极柱和连杆式传动装置构成，其特征在于所述的步进马达与所述的永久磁极柱连接，所述的磁性顶座柱设置有孔，沿孔的中心轴向外壁设置有两条铜合金隔体，所述的孔的底部设置有铜合金隔体，所述的永久磁极柱安装在所述的磁性顶座中的孔内，所述的磁性顶座与所述的连杆式传动装置连接，所述的连杆式传动装置由吸盘、齿轮和齿条构成，所述的齿轮包括一个中心齿轮，中心齿轮上设有输出轴，所述的吸盘与中心齿轮相连接，所述的吸盘通过所述的齿条、所述的齿轮和所述的输出轴连接。
2，根据权利要求1所述的一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，其特征在于所述的吸盘通过连杆滑槽机构与所述的中心齿轮相连接。
3，根据权利要求2所述的一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，其特征在于所述的连杆滑槽机构由连杆、滑槽和小齿轮构成，所述的连杆一端与设置在滑槽内的吸盘相铰接，另一端与小齿轮相铰接。
4，根据权利要求2所述的一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，其特征在于所述的连杆滑槽机构由连杆、滑槽和小齿轮构成，所述的连杆一端与设置在滑槽内的吸盘相铰接，另一端与吸盘相铰接，
5，根据权利要求2所述的一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，其特征在于在所述的吸盘上设有复位弹簧和复位缩紧弹簧。
全文摘要
一种连杆齿条式电驱动永磁发动机，由步进马达、磁性顶座、永久磁极柱和连杆式传动装置构成，所述的步进马达带动永久磁极柱旋转，并通过该永久磁极柱的旋转在磁性顶座的底部产生变化的磁力，使吸盘带动连杆上下运动，连杆带动小齿轮，小齿轮又带动与之啮合的中心齿轮旋转，由中心齿轮轴输出功率，或吸盘直接吸动齿条移动，由步进马达带动永久磁极柱旋转，并通过该永久磁极柱的旋转在磁性顶座的底部产生变化的磁力，使吸盘直接吸动齿条移动，齿条带动齿轮旋转，由输出轴将动力输出，由于步进马达带动永久磁极柱旋转用电较少，因此本发动机的工作效率较高。
文档编号H02N11/00GK1612460SQ200310108220
公开日2005年5月4日 申请日期2003年10月28日 优先权日2003年10月28日
发明者蒋妙范 申请人:上海工程技术大学