专利名称：一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，该装置包括长方体形的永 磁体、沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件、屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。
背景技术：
中国专利01139883. 3公开了一种永磁感生发电装置，有发电线圈及永久磁体，所 述的永久磁体是一个水平安装的圆盘式永久磁体，该永久磁体通过一个中心立柱与底座固 定，该永久磁体的外面罩装一个旋转式磁屏蔽罩，该磁屏蔽罩通过轴承与中心立柱安装，该 磁屏蔽罩上设有多个磁能释放窗口，该磁屏蔽罩底部装有从动皮带轮，所述的底座上设置 有一个驱动电机，该驱动电机上装有拖动皮带轮，该拖动皮带轮与从动皮带轮皮带传动，所 述的发电线圈安装在永久磁体一侧。本发明具有耗能小，发电效率高的优点。但是，该专利 的屏蔽性能不够理想，结构复杂。因此，需要提供一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装 置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，本发明包括一 长方体形的永磁体，一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，屏蔽体组件上设置直线 往复式驱动机构；本发明利用屏蔽体组件的连续往复移动而使永磁体周围的磁场强度不断 变化，对磁场的屏蔽效率高。本发明的目的是由下述技术方案实现的一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装 置，有一个机架，所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外围设置一个沿该永磁 体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括C形屏蔽板、移动托架；所述屏蔽板的 开口一侧对应设置导磁侧板，该导磁侧板与所述的C形屏蔽板导磁连接，所述导磁侧板固 定在机架上；所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构，所述屏蔽体组件通过滑轨机构 与所述机架安装。本发明的目的还可以由下述技术方案实现一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽 装置，有一个机架，所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外围设置一个沿该永 磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括与永磁体的N极面平行设置的N极 屏蔽板、与永磁体的S极面平行设置的S极屏蔽板、移动托架；所述N极屏蔽板和S极屏蔽 板与移动托架固定成一体；在所述屏蔽体组件的一侧对应设置一块固定导磁侧板，在所述 屏蔽体组件的另一侧设置两个导磁连接板，所述的固定导磁侧板和导磁连接板固定在机架 上；所述的导磁侧板和所述的导磁连接板分别与所述屏蔽体组件中的N极屏蔽板、S极屏蔽 板导磁连接；所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线 往复式驱动机构。本发明与已有技术相比具有如下优点1、本发明的N极屏蔽板、S极屏蔽板与所述永磁体等距安装，受力均勻，屏蔽体组件运动时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现屏蔽体组件往复运动，以达到在 不同区域改变磁场强度的目的。2、本发明的屏蔽体组件上设置电磁发生装置，电磁发生装置产生的反向磁场可使 N极屏蔽板、S极屏蔽板达到瞬间磁饱和，可以降低发电线圈的伴生磁场对屏蔽体组件的运 动阻力，降低输入功率。3、本发明的转动屏蔽体采用一片硅钢板材卷绕成坯料，使用切裁成形工艺生产， 由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，保持了该组织的连 续性，因此，具有优异的导磁性能，屏蔽效果好。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图
图2是本发明的俯视结构示意图
图3是本发明的屏蔽体组件主视结构图(图2的A-A剖视图)
图4是本发明实施例二二的屏蔽体组件结构示意图
图5是本发明实施例三Ξ的结构示意图
图6是本发明实施例三Ξ的纵剖面图
图7是本发明的磁场Ife加分布示意图
图8是本发明的C形屏蔽体叠压结构示意图
图9是本发明的实施例四的结构示意图
图10是本发明的实施例四的剖视图(图9的B-B剖视图)
图11是本发明的实施例五的结构示意图
图12是本发明的实施例五的纵向剖视图
具体实施例方式实施例一参见图1、图2、图3，本发明的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，有一个机架 1，所述机架中部设置长方体形的永磁体2，所述永磁体外围设置一个沿该永磁体表面往复 移动的屏蔽体组件3，所述屏蔽体组件包括C形屏蔽板、移动托架；所述屏蔽板的开口一侧 对应设置一块端面呈]形状的导磁侧板4，该导磁侧板与所述的C形屏蔽板导磁连接，所述 导磁侧板固定在机架上；所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构5，所述屏蔽体组件 通过滑轨机构6与所述机架安装。本实施例所述的导磁连接是指往复移动的C形屏蔽板在 连续的移动过程中都与所述的导磁侧板保持最佳的磁隙(通常是0. 01-0. 1毫米)。在本实施例中，机架是一个矩形框架式结构，包括四个边框(两个端框102、两个 边框103)、一个水平支架板101，机架下部设置四个支承柱104，机架由不导磁材料(例如铝 合金)制作。水平支架板的两端与机架的端框102固定，水平支架板的中部设置长方形永 磁体。所述永磁体采用钕鉄硼材料，包括上下两个长方形磁极面，即N极面和S极面，水平 支架板上开设长方形安装孔，长方体形的永磁体镶嵌在长方形安装孔内。在本实施例中，屏蔽体组件包括与所述永磁体的N极面平行设置的N极屏蔽板201、与所述永磁体的S极面平行设置的S极屏蔽板202、导磁连接板203、移动托架204 ；导 磁连接板被夹装在移动托架内，导磁连接板与N极屏蔽板、S极屏蔽板导磁连接，导磁连接 板与N极屏蔽板、S极屏蔽板设计成一体结构。所述移动托架包括两个托架框，一个托架框 与导磁连接板固定，另一个托架框上端与N极屏蔽板固定，其下端与S极屏蔽板固定，由此 构成图3显示的屏蔽体组件结构。在本实施例中，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面 的宽度，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分 之一。所述N极屏蔽板、S极屏蔽板与所述永磁体之间的间隙为0. 5-3毫米，在本实施例中 可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0. 8毫米。所述导磁侧板4的长度与 永磁体的长度相同。在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述永磁体平行设置的两条圆柱形导轨401、 与圆柱形导轨滑动套装的支承套402 ；所述支承套与所述屏蔽体组件中的移动托架固定， 圆柱形导轨与机架的端框固定。滑轨机构既可以设置在移动托架内侧(如图3所示)，也可 以设置在移动托架外侧，即移动托架与机架边框103之间的位置。在本实施例中，所述直线往复式驱动机构包括驱动电机501、主动齿轮502、与所 述永磁体平行设置的固定齿条503、控制电路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏蔽体 组件中的移动托架上，所述固定齿条设置在所述机架上，并与所述永磁体平行设置。参见图 3，固定齿条设置在移动托架外侧，即移动托架与机架边框103之间的位置。控制电路属于 现有技术，控制电路的作用是控制驱动电机正向驱动和反向驱动，控制屏蔽体组件正向移 动的距离和反向移动的距离，控制屏蔽体组件的运动速度等。本实施例中的驱动电机是步 进电机。在本实施例中，当N极屏蔽板、S极屏蔽板沿永磁体表面往复移动时，可使永磁体 周围的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。实施例二本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施例 一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也应当做 为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，所述直线往复式驱动机构采用不同于实施例一公开的结构，参见 图9、图10，直线往复式驱动机构包括驱动电机511、主动同步轮512、从动轮513、同步齿形 带514，所述的主动同步轮、从动轮设置在机架上，所述移动托架下部与同步齿形带固定。主 动同步轮、从动轮通过支架515与机架固定，移动托架通过移动臂架516与同步齿形带固定。参见图8，在本实施例中，屏蔽体组件中C形屏蔽板的N极屏蔽板、S极屏蔽板、导 磁连接板为一体结构，屏蔽体的端面呈C字形状；所述C形屏蔽体采用多层硅钢片叠压结 构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述屏蔽体 的厚度为0. 5-20毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-80层。所述硅钢片的厚度 在0. 1 1. 5mm范围内，最优选的厚度是0. 3mm,最优选的层数是10层。具体的制作方式是 将一具有足够长度的硅钢薄板材使用模具卷绕成多层的矩形框坯料，然后使用切裁成形工 艺切裁成如图8所显示的形状，由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，因此，具有优异的导磁性能。参见图4，在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述永磁体平行设置的两条四棱柱 形导轨411、所述四棱柱形导轨上设有支承套412，所述支承套可以沿导轨滑动；所述支承 套与所述屏蔽体组件中的移动托架固定，四棱柱形导轨与机架的端框固定。滑轨机构既可 以设置在移动托架内侧(如图4所示)，也可以设置在移动托架外侧，即移动托架与机架边 框103之间的位置。在本实施例中，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面 的宽度，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分 之一。所述N极屏蔽板、S极屏蔽板与所述永磁体之间的间隙为0. 5-3毫米，在本实施例中 可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0. 8毫米。实施例三参见图5、图6(图5是本实施例的横剖面图)，本实施例公开了将本发明应用于发 电装置的情况，本实施例是在实施例一基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与 实施例一相同或者类似的部分，请参考实施例一公开的内容或者原理性描述进行理解，也 应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，所述机架的上部或者下 部设置感应发电组件7，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心701 ；所述导磁铁心与 所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。本实施例公开的技术方案是卧式方案，感应发 电组件设置在机架的上支架板105上，或者下支架板105上。本发明还可以设计成立式方 案。当屏蔽体组件在直线往复式驱动机构驱动下一定速度运动时，感应线圈周围的磁场强 度将连续变化，感应线圈将感应发电。在本实施例中，屏蔽体组件中的N极屏蔽板、S极屏蔽板、导磁连接板为一体结构 的C形屏蔽体，其端面呈C字形。在本实施例中，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面 的宽度，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分 之一。所述N极屏蔽板、S极屏蔽板与所述永磁体之间的间隙为0. 5-3毫米，在本实施例中 可以在0. 5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0. 8毫米。为了降低屏蔽体组件运动阻力，所述往复移动屏蔽体组件中的导磁连接板上设置 电磁发生装置(图中没有显示)。所述的电磁发生装置包括套装在导磁连接板上的电磁线 圈、向电磁线圈提供脉冲电流的脉冲发生器、控制电路，当脉冲发生器向电磁线圈输入脉冲 电流时，电磁线圈就产生一个磁场。电磁发生装置属于现有技术的范畴，可以采用现有技术 中公开的内容。本实施例所采用感应发电装置包括常规的感应铁芯、感应发电线圈，属于现 有技术内容。参见图7，感应发电组件产生感应电流的同时，感应发电线圈也必然产生一个伴生 磁场B吸引N极屏蔽板、S极屏蔽板，给N极屏蔽板、S极屏蔽板的往复运动增加阻力。为了 降低感应发电线圈产生的伴生磁场对N极屏蔽板、S极屏蔽板的引力，此时可以给电磁发生 装置中的电磁线圈提供一个脉冲电流，使其产生一个与感应发电线圈的伴生磁场相反的磁 场C，该磁场通过导磁连接板传导到N极屏蔽板、S极屏蔽板上，使N极屏蔽板、S极屏蔽板 达到瞬间磁饱和，将伴生磁场对屏蔽体组件的运动阻力消弱，降低输入功率。实施例四
参见图9、图10(图9是取掉机架边框103的情况)，本实施例是将本发明应用于 发电装置的另一种情况，本实施例是在实施例二基础上的改进方案，本实施例中出现的技 术特征与实施例二相同或者类似的部分，请参考实施例一或者实施例二公开的内容或者原 理性描述进行理解，也应当做为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。在本实施例中，屏蔽体组件中的N极屏蔽板、S极屏蔽板、导磁连接板为一体结构 的C形状的屏蔽板，其端面呈C形；所述C形状的屏蔽板采用多层硅钢片叠压结构，所述多 层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述屏蔽板的厚度为3 毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为10层，所述硅钢片的厚度在0. 2mm。所述滑轨机 构包括与所述永磁体平行设置的两条四棱柱形导轨、与四棱柱形导轨滑动安装的滑动体； 所述直线往复式驱动机构包括驱动电机511、主动同步轮512、从动同步轮513、同步齿形带 514，所述的两同步轮设置在机架上，所述移动托架下部与同步齿形带固定。两同步轮通过 支架515与机架固定，移动托架通过移动臂架516与同步齿形带固定。所述机架的上部或 者下部设置感应发电组件7，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心701 ；所述导磁铁 心与所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。本实施例公开的技术方案是卧式方案，感 应发电组件设置在机架的上支架板105上，或者下支架板105上。所述往复移动屏蔽体组 件中的导磁连接板上设置电磁发生装置(图中没有显示)。实施例五本实施例是在实施例四基础上的改进方案，本实施例中出现的技术特征与实施例 四相同或者类似的部分，请参考实施例四公开的内容或者原理性描述进行理解，也应当做 为本实施例公开的内容，在此不作重复描述。参见图11、图12，本发明的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，有一个机架 801，所述机架中部设置长方体形的永磁体802，所述永磁体的N极面上平行设置一块N极 屏蔽板803，所述永磁体的S极面上平行设置一块S极屏蔽板804，所述N极屏蔽板与S极 屏蔽板通过移动托架805固定成一体，构成屏蔽体组件；所述移动托架包括左右对称设置 的两个托架框，托架框上端与N极屏蔽板固定，其下端与S极屏蔽板固定，由此构成图11显 示的屏蔽体组件结构；在所述屏蔽体组件的一侧对应设置一块呈]字形状的导磁侧板806， 在所述屏蔽体组件的另一侧并排设置两个导磁连接板807，所述的导磁侧板和导磁连接板 固定在机架上；所述的导磁侧板和所述的导磁连接板分别与所述的屏蔽体组件导磁连接； 所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机 构。本实施例所述的导磁连接是指所述的导磁连接板和所述的导磁侧板都分别与所述的屏 蔽体组件保持最佳的磁隙(通常是0. 01-0. 1毫米)。在本实施例中，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面 的宽度，所述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分 之一。所述N极屏蔽板、S极屏蔽板与所述永磁体之间的间隙为0. 5-3毫米，在本实施例中 可以在0.5-3毫米范围内任意选择，最优选的间隙是0.8毫米。所述导磁侧板806的长度 与永磁体的长度相同，并排设置的两个导磁连接板807中的每个导磁连接板的长度是永磁 体的长度的二分之一，两个导磁连接板采用分立设置的目的是使永磁体被屏蔽的区域分界 明显。在本实施例中，所述滑轨机构包括与所述永磁体平行设置的两条圆柱形导轨811、与圆柱形导轨滑动套装的支承套812 ；所述支承套与所述屏蔽体组件中的移动托架固定， 圆柱形导轨与机架的端框固定。在本实施例中，所述直线往复式驱动机构包括驱动电机821、主动齿轮822、与所 述永磁体平行设置的固定齿条823、控制电路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏蔽体 组件的底部，所述固定齿条设置在所述机架上，并与所述永磁体平行设置。控制电路属于现 有技术，控制电路的作用是控制驱动电机正向驱动和反向驱动，控制屏蔽体组件正向移动 的距离和反向移动的距离，控制屏蔽体组件的运动速度等。本实施例中的驱动电机是步进 电机。在本实施例中，所述机架的上部或者下部设置感应发电组件，感应发电组件包括 感应发电线圈、导磁铁心808 ；所述导磁铁心与所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。当屏蔽体组件在直线往复式驱动机构驱动下一定速度运动时，感应线圈周围的磁 场强度将连续变化，感应线圈将感应发电。为了降低屏蔽体组件运动阻力，所述往复移动屏 蔽体组件中的导磁连接板上设置电磁发生装置809。所述的电磁发生装置包括套装在导磁 连接板上的电磁线圈、向电磁线圈提供脉冲电流的脉冲发生器、控制电路，当脉冲发生器向 电磁线圈输入脉冲电流时，电磁线圈就产生一个磁场。电磁发生装置属于现有技术的范畴， 可以采用现有技术中公开的内容。本实施例所采用感应发电装置包括常规的感应铁芯、感 应发电线圈，属于现有技术内容。
权利要求
一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，有一个机架，其特征在于所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外围设置一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括ㄈ形屏蔽板、移动托架；所述屏蔽板的开口一侧对应设置导磁侧板，该导磁侧板与所述的ㄈ形屏蔽板导磁连接，所述导磁侧板固定在机架上；所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构，所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装。
2.根据权利要求1所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述的 C形屏蔽板包括与所述永磁体的N极面平行设置的N极屏蔽板、与所述永磁体的S极面平 行设置的S极屏蔽板、导磁连接板。
3.根据权利要求2所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述滑 轨机构包括与所述永磁体平行设置的直线导轨、与直线导轨滑动套装的支承套；所述支承 套与所述屏蔽体组件中的移动托架固定。
4.根据权利要求3所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述直 线往复式驱动机构包括驱动电机、主动齿轮、与所述永磁体平行设置的固定齿条、控制电 路，所述驱动电机和主动齿轮设置在所述屏蔽体组件中的移动托架上，所述固定齿条设置 在所述机架上，并与所述永磁体平行设置。
5.根据权利要求4所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述C 形屏蔽板、所述导磁侧板采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金 属组织连续延伸的硅钢薄板材构成；所述屏蔽体的厚度为0. 5-20毫米，所述硅钢片叠压结 构的硅钢片层数为3-80层。
6.根据权利要求2或5所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所 述N极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面的宽度，所述N极屏蔽板或 者S极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一。
7.根据权利要求6所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述机 架的上部或者下部设置感应发电组件，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心；所述导 磁铁心与所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。
8.一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，有一个机架，其特征在于所述机架中 部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外围设置一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组 件，所述屏蔽体组件包括与永磁体的N极面平行设置的N极屏蔽板、与永磁体的S极面平行 设置的S极屏蔽板、移动托架；所述N极屏蔽板和S极屏蔽板与移动托架固定成一体；在所 述屏蔽体组件的一侧对应设置一块固定导磁侧板，在所述屏蔽体组件的另一侧设置两个导 磁连接板，所述的固定导磁侧板和导磁连接板固定在机架上；所述的导磁侧板和所述的导 磁连接板分别与所述屏蔽体组件中的N极屏蔽板、S极屏蔽板导磁连接；所述屏蔽体组件通 过滑轨机构与所述机架安装，所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构。
9.根据权利要求8所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述N 极屏蔽板或者S极屏蔽板的长度大于所述永磁体的N极面的宽度，所述N极屏蔽板或者S 极屏蔽板的宽度相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一；所述的导磁连接板的宽度 相当于所述永磁体的N极面的长度的二分之一。
10.根据权利要求9所述的长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，其特征在于所述的 导磁连接板上设置电磁发生装置；所述机架的上部或者下部设置感应发电组件，感应发电组件包括感应发电线圈、导磁铁心；所述导磁铁心与所述永磁体的N极面或者S极面对应设置。
全文摘要
本发明涉及一种长方永磁体往复式移动导磁屏蔽装置，有一个机架，其特征在于所述机架中部设置长方体形的永磁体，所述永磁体外围设置一个沿该永磁体表面往复移动的屏蔽体组件，所述屏蔽体组件包括ㄈ形屏蔽板、移动托架；所述屏蔽板的开口一侧对应设置导磁侧板，该导磁侧板与所述的ㄈ形屏蔽板导磁连接，所述导磁侧板固定在机架上；所述屏蔽体组件上设置直线往复式驱动机构，所述屏蔽体组件通过滑轨机构与所述机架安装。本发明利用转动屏蔽体的连续旋转而使盘形永磁体的磁场强度不断变化，对磁场的屏蔽效率高。
文档编号H05K9/00GK101998814SQ200910090980
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者应德贵 申请人:应德贵