專利名稱：蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新的驅(qū)動(dòng)方式，具體的說是一種"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的技術(shù)領(lǐng)域中，所有驅(qū)動(dòng)方式都是依靠各種能源產(chǎn)生的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)的，而 "蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"將磁鐵的吸力應(yīng)用到驅(qū)動(dòng)器的領(lǐng)域，因此產(chǎn)生了一種全新的高 效節(jié)能的驅(qū)動(dòng)方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā) 明的技術(shù)方案是一種"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"它主要包括殼體、以及進(jìn)行磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 所需的相關(guān)的部件，各部件的名稱和編號(hào)如下1蝸輪，2蝸輪中心軸，3蝸桿，4軸承連接體， 5傘齒輪，6電動(dòng)機(jī)，7殼體，8蝸輪齒牙，9同步驅(qū)動(dòng)桿，10同步驅(qū)動(dòng)曲柄。 圖1是蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的平面正視圖，它的結(jié)構(gòu)是在同一個(gè)蝸輪1上裝 有四個(gè)相同的蝸桿3，其中一個(gè)蝸桿3與電動(dòng)機(jī)輸出軸6相連接，四個(gè)蝸桿3的兩端都裝有 45°的傘齒輪5，四個(gè)蝸桿3分別被定位在軸承連接體4中的軸承上，軸承連接體4的兩端 與殼體7固定連接。 圖2是蝸輪蝸桿組合的側(cè)視剖面圖，圖中1是蝸輪，2是蝸輪中心軸，3是蝸桿。
圖3是蝸輪蝸桿之間齒牙的嚙合示意圖，與蝸輪蝸桿減速器不同的是蝸輪1和蝸 桿3齒牙之間的嚙合存在著一定的空間，蝸輪齒牙的左邊和蝸桿齒牙的右邊都裝有磁鐵， (圖中滿色部分表述磁鐵)蝸輪蝸桿齒牙上的磁鐵按異性相吸的方式配置，從而使得蝸輪 蝸桿齒牙之間的磁鐵產(chǎn)生相互的吸引力。 圖3中如果把蝸輪的直徑設(shè)定為100cm，它的圓周線長(zhǎng)度為314. 16cm，以蝸輪 配置24個(gè)齒牙來設(shè)定，中間應(yīng)該留出24個(gè)放置蝸桿齒牙的空間，合計(jì)為48個(gè)等份， 314. 16cm+48 = 6. 5cm，即蝸輪每個(gè)齒牙在圓周線上的長(zhǎng)度為6. 5cm，同理蝸桿齒牙的空間 也是6. 5cm。以蝸輪和蝸桿齒牙上磁鐵的厚度為2cm來設(shè)定，那么a組磁鐵與b組磁鐵的距 離是9cm。 圖4中蝸輪的長(zhǎng)寬比是4.56 : l，按圖紙的比例，當(dāng)該蝸輪的直徑為100cm時(shí)，齒 牙8的寬度約為22cm，高度約為10cm，這時(shí)齒牙8的表面積為220cm2。
圖5是蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的立體示意圖，(蝸桿的齒牙部分省略，僅表示蝸 桿軸)圖中的軸承連接體4與殼體7固定連接，每個(gè)蝸桿軸在軸承連接體4中穿過，蝸桿 軸的兩端有與其固定連接的45°傘齒輪5，每個(gè)傘齒輪分別與另一組蝸桿軸上的傘齒輪相 嚙合，圖中四組蝸桿互為呈90。并通過45°傘齒輪相嚙合，其中一組蝸桿與電動(dòng)機(jī)6的輸 出軸相連接，蝸輪1與中心軸2是固定連接的，蝸輪的中心軸2定位在殼體7上的軸承中間 (同時(shí)參見圖6)。 圖7、圖8是組合在一起的"蝸輪蝸桿磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"，軸承連接體4中裝有軸承，
3軸承連接體4與殼體7固定連接，蝸輪的中心軸2定位在殼體7的軸承中間。為了使組合 的驅(qū)動(dòng)器得以同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在蝸桿3上裝有曲柄10，9是曲柄的同步驅(qū)動(dòng)桿，這樣可以對(duì)組合 的"蝸輪蝸桿磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"進(jìn)行同步驅(qū)動(dòng)。 圖9中看到三角體b的斜面上滿色部分是一條磁鐵A3，垂直面上有兩個(gè)滑輪d， 當(dāng)三角體b受到來自左邊的橫向拉力時(shí)，支撐桿c就阻擋了來自滑輪d的橫向重力；與A3 斜面平行的是磁鐵A2，兩塊磁鐵相互吸引，磁鐵A1上有一根引線，引線的另一頭是一個(gè)重 量物體的A， a是一條滑軌，o是滑輪。當(dāng)三角體b垂直向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，磁鐵A2原點(diǎn)的位置與斜 面磁鐵A3的吸附平面產(chǎn)生了分離，由于磁鐵吸力的作用，磁鐵A2就在滑軌a的平面上向右 移動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)物體A向上運(yùn)行；同時(shí)當(dāng)三角體向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，B1在三角體b的驅(qū)動(dòng)下向右移 動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)物體B向上運(yùn)行，然而這卻是兩種決然不同的兩種驅(qū)動(dòng)方式，詳細(xì)說明如下
當(dāng)三角體斜面磁鐵A3驅(qū)動(dòng)物體A向上運(yùn)行時(shí)，物體A的重量通過磁鐵A2吸住磁 鐵A3，磁鐵A3同時(shí)吸住磁鐵A2，使得三角體b產(chǎn)生向左拉力，這個(gè)拉力通過滑輪d被支撐桿 c阻擋后，當(dāng)三角體被向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，三角體的驅(qū)動(dòng)力只需要克服三角體滑輪d與支撐桿c之 間存在的被驅(qū)動(dòng)重量物體產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力就可以了，當(dāng)三角體向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，磁鐵2與磁鐵3 就會(huì)利用它們自身的磁力驅(qū)動(dòng)物體A向上運(yùn)行； 當(dāng)三角體b驅(qū)動(dòng)物體B向上運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)三角體向下時(shí)，除了需要克服三 角體滑輪與支撐桿之間的滾動(dòng)阻力，還要克服由于Bl在滑桿a上向右移動(dòng)時(shí)對(duì)三角體B3 位置上產(chǎn)生的重量阻力，而重量產(chǎn)生的阻力與和重量產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力是兩個(gè)截然不同的領(lǐng) 域，它們之間的阻力值至少相差十幾倍。 由此可見采用如圖9中三角體斜面磁鐵A3驅(qū)動(dòng)A2的方式，驅(qū)動(dòng)力只要克服物 體A對(duì)三角體滑輪與支撐桿之間產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力就可以了，同理如果把三角體斜面上的 磁鐵A3看作是蝸輪蝸桿磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的蝸桿，那么蝸桿在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它齒牙上的磁鐵會(huì)與蝸 輪齒牙上的磁鐵產(chǎn)生持續(xù)的分離和持續(xù)的異性相吸。(見圖3)蝸輪的直徑設(shè)定為為100cm時(shí)，蝸輪和蝸桿齒牙的寬度可達(dá)到6. 5cm，而 按設(shè)計(jì)要求，蝸輪和蝸桿的齒牙之間的嚙合需要留出一定的間隙，因?yàn)橐粋€(gè)蝸輪上配置四 個(gè)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿，而四個(gè)蝸桿在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)少許的不同步，而留出的間隙可以使得四 個(gè)蝸桿在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只會(huì)有一個(gè)蝸桿的齒牙會(huì)先碰到蝸輪齒牙的左邊或右邊，而磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 的特點(diǎn)是當(dāng)蝸桿螺旋形的齒牙轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)驅(qū)動(dòng)蝸輪上的齒牙，而蝸桿和蝸輪的齒牙都裝 有磁鐵，而磁鐵的吸力可以在一定的距離中產(chǎn)生作用，因此齒牙間的間隙有利于磁動(dòng)力更 好的發(fā)揮作用。(見圖4)當(dāng)設(shè)定蝸輪的直徑為100cm時(shí)，按圖中蝸輪與蝸桿的比例，蝸輪每個(gè)齒 牙的表面積應(yīng)是220cm2，如設(shè)定磁鐵的吸力是每cm20. 5公斤，那么當(dāng)蝸輪齒牙8的磁鐵表 面積為220cm2的話，它就可以產(chǎn)生110公斤的吸力，同理蝸桿齒牙上的磁鐵也可以產(chǎn)生110 公斤的吸力，合計(jì)可以產(chǎn)生220公斤的吸力，本圖以一個(gè)蝸輪配置四個(gè)蝸桿來計(jì)算，那么四 組蝸輪蝸桿的上齒牙的磁鐵可以產(chǎn)生880公斤的吸力。 圖3中看到蝸輪蝸桿中間的一組齒牙總是完全嚙合的，而它們左右兩邊的齒牙 則總是處于半嚙合狀態(tài)的，因此它們齒牙上的磁鐵也是處于半吸附狀態(tài)，以每組半吸附狀 態(tài)齒牙磁鐵的吸附力為一半計(jì)算，那么每組齒牙的磁鐵具有110公斤吸附力，這樣四組齒 牙上的磁鐵具備440公斤的吸附力，合計(jì)可以產(chǎn)生1320公斤的吸附力。
我們知道磁鐵與磁鐵間的磁力關(guān)系是同性相斥，異性相吸，圖3中看到蝸輪和 蝸桿齒牙上的磁鐵是按異性相吸的方式組合的，磁鐵的另一個(gè)特性是磁力的作用范圍是 近大遠(yuǎn)小，當(dāng)磁鐵的間距在幾毫米時(shí)，是兩塊磁鐵間相互吸力最大的而又不產(chǎn)生摩擦力的 最佳位置，而兩塊磁鐵的距離超過5cm以上時(shí)，磁鐵間的相互吸力是非常微弱的，因此齒牙 間的距離可以根據(jù)磁鐵的磁力特性來設(shè)定。 綜合上述原理可以看到設(shè)定蝸輪中心軸上被驅(qū)動(dòng)的物體可以對(duì)蝸桿的齒牙產(chǎn)生 1320公斤重力時(shí)，因?yàn)槲仐U是穿過軸承的，而軸承是固定在軸承連接體上的，軸承連接體是 與殼體固定連接的，因此蝸桿齒牙上承受的1320公斤的重力被殼體所支撐，由于蝸桿是在 軸承定為體的軸承里轉(zhuǎn)動(dòng)的，當(dāng)重力被殼體支撐以后，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)只需要克服蝸桿與軸承 間的滾動(dòng)摩擦力就可以了 ，而重力物體在軸承中的滾動(dòng)摩擦力是非常小的，因此蝸輪蝸桿 式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器用很小的驅(qū)動(dòng)力就可以驅(qū)動(dòng)超越其本身驅(qū)動(dòng)力十幾倍的重力物體，從而產(chǎn) 生極大的節(jié)能效果。


； 1，圖1是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"的平面正視圖。
2，圖2是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"側(cè)視剖面圖。
3，圖3是蝸輪與蝸桿齒牙間各自的結(jié)構(gòu)平面正視圖。
4，圖4是蝸輪齒牙側(cè)視剖面圖。 5，圖5是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"的立體示意圖。 6，圖6是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"的殼體外觀立體示意圖。 7，圖7是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"組合式時(shí)的側(cè)視剖面示意圖 8，圖8是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"的側(cè)視立體圖。 9，圖9是"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"的工作原理示意圖。 10，圖9另作摘要附圖 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"以蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)的方式結(jié)合磁鐵的動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，
其工作方式是當(dāng)電動(dòng)機(jī)(或發(fā)動(dòng)機(jī))的輸出軸帶動(dòng)與其連接的蝸桿時(shí)，因?yàn)樗膫€(gè)蝸桿都是
通過傘齒輪的嚙合而進(jìn)行同步同向轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣四組蝸桿的齒牙就同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一個(gè)蝸輪轉(zhuǎn)
動(dòng)。而蝸桿螺旋形的齒牙在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)與蝸輪的齒牙產(chǎn)生分離的現(xiàn)象，因?yàn)槲佪單仐U的齒牙
間有一定的間隙，又由于蝸輪蝸桿的齒牙都裝有異性相吸的磁鐵，因此蝸輪蝸桿齒牙上磁
鐵的吸力就會(huì)帶動(dòng)蝸輪的齒牙追補(bǔ)被分離出來的間隙，從而驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"可以裝有一個(gè)蝸桿，也可以安裝多個(gè)蝸桿，并且還可
以把幾個(gè)蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器組合成一個(gè)"組合式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"(見圖7)，當(dāng)采用組
合式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器時(shí)，可以在每一單個(gè)"蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"上安裝電動(dòng)機(jī)，也可以
通過蝸桿上的同步驅(qū)動(dòng)曲柄與同步驅(qū)動(dòng)連桿結(jié)合，從而使得組合式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)得
到同步運(yùn)行(見圖8)。
權(quán)利要求
“蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器”把磁鐵的吸力應(yīng)用到蝸輪蝸桿式減速機(jī)中，而目的是在于應(yīng)用磁鐵的特性來得到額外的驅(qū)動(dòng)力。該驅(qū)動(dòng)器的特性為蝸桿3的齒牙是螺旋形的，在蝸桿3齒牙的右側(cè)安裝適宜厚度的螺旋形磁鐵，蝸輪1的齒牙是斜面齒，在蝸輪1斜面齒牙的左邊安裝適宜厚度的磁鐵，蝸桿3齒牙右邊的磁鐵與蝸輪1齒牙左邊的磁鐵以異性相吸的方式配置，從而使得蝸輪和蝸桿齒牙上的磁鐵產(chǎn)生相互間的吸引力。
2. "蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"可以在一個(gè)蝸輪1上配置一個(gè)或者若干個(gè)蝸桿3，當(dāng)配 置若干個(gè)蝸桿3時(shí)，蝸桿3兩端傘齒輪5的齒牙按適宜的角度與相鄰蝸桿的傘齒輪5的齒 牙相嚙合，其中一個(gè)蝸桿3與電動(dòng)機(jī)6的輸出軸(或發(fā)動(dòng)機(jī))相連接，蝸桿3被定位在軸承 定為體4的軸承中間，軸承定為體4與殼體7固定連接，蝸輪通過它的中心軸2定位在殼體 7中間的軸承中間，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)蝸桿3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其它若干個(gè)蝸桿3也作同向、同步轉(zhuǎn) 動(dòng)，與此同時(shí)若干個(gè)蝸桿3驅(qū)動(dòng)蝸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)。
3. "蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"與蝸輪蝸桿減速機(jī)不同的是蝸輪1的齒牙與蝸桿3齒 牙間的嚙合是留有一定間隙的，因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)器是以蝸輪蝸桿齒牙間磁鐵相互的吸引力進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)的，因此齒牙間的間隙不影響磁鐵間的相互吸引力。又由于若干個(gè)蝸桿在開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 是依次進(jìn)行的，因此初始的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使被驅(qū)動(dòng)的各個(gè)蝸桿間產(chǎn)生少許的不同步，而合適的間 隙有利于若干個(gè)蝸桿在工作避免產(chǎn)生齒牙間的沖突。
4. "蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器"可以組合，組合后既可以在每一單個(gè)驅(qū)動(dòng)器上安裝電動(dòng) 機(jī)，也可以通過蝸桿上的同步驅(qū)動(dòng)曲柄10與同步驅(qū)動(dòng)連桿9結(jié)合，然后在同一個(gè)電動(dòng)機(jī)的 驅(qū)動(dòng)下，得到同步轉(zhuǎn)動(dòng)的效果。
全文摘要
“蝸輪蝸桿式磁動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器”是以蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)的方式結(jié)合磁鐵的動(dòng)力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，其工作方式是當(dāng)電動(dòng)機(jī)(或發(fā)動(dòng)機(jī))的輸出軸帶動(dòng)與其連接的蝸桿時(shí)，因?yàn)樗膫€(gè)蝸桿都是通過傘齒輪的嚙合而進(jìn)行同步、同向轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣四組蝸桿的齒牙就同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一個(gè)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。而蝸桿螺旋形的齒牙在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)與蝸輪的齒牙產(chǎn)生分離的現(xiàn)象，因?yàn)槲佪單仐U的齒牙間有一定的間隙，又由于蝸輪蝸桿的齒牙都裝有異性相吸的磁鐵，因此蝸輪蝸桿上磁鐵的吸力就會(huì)帶動(dòng)蝸輪的齒牙追補(bǔ)被分離出來的間隙，從而驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。由于磁鐵永恒的磁力作用，使得驅(qū)動(dòng)器在工作時(shí)可以大量的節(jié)省能量的消耗，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H02K7/10GK101741171SQ200810202520
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者王維民, 王穎蕾 申請(qǐng)人:王維民;王穎蕾