專利名稱：棘輪機構永磁能發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種永磁能發(fā)動機，特別是利用永磁能發(fā)生裝置、棘輪機構、雙輸出端變速器和超越離合器，將永磁能轉換成機械旋轉運動動力的永磁能發(fā)動機。
背景技術：
人類現(xiàn)在利用的能源主要有石油、水力、風電、太陽能等，成本高、環(huán)境污染嚴重?，F(xiàn)有技術本人申請的“棘輪機構永磁能原動機”、“棘輪機構磁力機”等，利用永磁能發(fā)生裝置和棘輪機構，將永磁能轉換成機械旋轉運動動力的原動機。但原動機并不等同于發(fā)動機。本發(fā)明在原有技術的基礎上，利用一種有兩個輸出端的變速器，將永磁能原動機改造成可以直按安裝在交通工具的永磁能發(fā)動機。

發(fā)明內容
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，主要包括起動器、永磁能發(fā)生裝置、棘輪機構、超越離合器、雙輸出端變速器和聯(lián)動機構，其特征是a.永磁能發(fā)生裝置由磁鐵(1)、磁環(huán)( 、轉子C3)和搖柄(4)組成，轉子四周設有一個由8個或8個以上S極和N極相間排列的磁鐵組成的磁環(huán)，而且磁環(huán)上磁鐵的數(shù)量是 4或6的公倍數(shù)；4個或4個以上的設有搖柄的磁鐵對稱或平均分布在轉子的周圍，而且磁鐵的數(shù)量是2的公倍數(shù)，其中，有一半磁鐵的S極向外、N極向軸排列，另有一半的磁鐵的N 極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)相對而設且繞軸對稱或平均分布 ’轉子與輸入軸(1 固定連接；b.棘輪機構由1個棘輪和4組或4組以上的擺桿棘爪機構組成，而且擺桿棘爪機構的數(shù)量是2的公倍數(shù)；擺桿(6)通過銷軸(5)與搖柄固定連接；棘輪通過超越離合器 (32)、中間傳動軸(25)與雙輸出端變速器(26)連接；c.雙輸出端變速器設有兩個輸出端，一個輸出端通過輸出軸與輸出終端連接，另一個輸出端通過聯(lián)動機構和輸入軸(1 與轉子連接；d.機器由起動器(19)起動，轉子轉動時，搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)交替產生吸力和斥力，對搖柄產生往復擺動的角動力，通過棘輪機構和超越離合器將搖柄往復擺動的動力轉換成機械旋轉的動力輸送至雙輸出端變速器；雙輸出端變速器的第一輸出端向終端輸出工作動力，第二輸出端通過聯(lián)動機構帶動轉子持續(xù)轉動。所述聯(lián)動機構是設在變速器與輸入軸之間的齒輪傳動或帶傳動或鏈傳動機構。以下例舉一種設在輸出軸和輸入軸之間的聯(lián)動機構一種帶傳動聯(lián)動機構，主要由傳動帶(10)、第二輸出軸08)主動帶輪(11)、聯(lián)動機構傳動軸(15)、聯(lián)動機構傳動軸從動帶輪(12)、聯(lián)動機構傳動軸主動帶輪(16)和輸入軸從動帶輪(17)組成。第二輸出軸主動帶輪與聯(lián)動機構傳動軸從動帶輪之間設有一條傳動帶，傳動帶用張緊輪張緊；聯(lián)動機構傳動軸主動帶輪與輸入軸從動帶輪之間設有一條傳動帶，傳動帶用張緊輪張緊。雙輸出端變速器主要包括輸入端、操縱桿(XT)、換擋叉09)、套筒(30)、第一輸出端、第二輸出端和齒輪組。輸入端通過中間傳動軸和超越離合器與棘輪連接，第一輸出端通過第一輸出軸與輸出終端(差速器)連接，第二輸出端通過聯(lián)動機構和輸入軸與轉子連接。操縱桿設有停機擋、駐車擋、空擋、前進擋和倒擋。當操縱桿撥至停機擋時，套筒與齒輪分離，斷開了來自中間傳動軸的動力，第一輸出端和第二輸出端都停止輸出動力，轉子也隨之停止運行，需要起動器起動后才能重新工作。當操縱桿撥至空擋時，套筒(30)仍與齒輪結合，第一輸出端不輸出動力，第二輸出端輸出動力，轉子及棘輪機構繼續(xù)工作。當操縱桿撥至前進擋或倒擋時，第一輸出端和第二輸出端同時輸出動力。擋操縱桿撥至駐車擋時，第二輸出端仍輸出動力，第一輸出軸被鎖止。前進擋一般有4至5個擋位。雙輸出端變速器為手動雙輸出端變速器(MT)或自動雙輸出端變速器(AT)或手動 /自動雙輸出端變速器或無級式雙輸出端變速器。雙輸出端變速器是能固定或分檔改變輸出和輸入傳動比的齒輪傳動裝置。又稱雙輸出端變速箱。雙輸出端變速器由傳動機構和變速操縱機構組成，可制成單獨變速機構或與傳動機構合裝在同一殼體內。傳動機構用普通齒輪傳動，或用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構一般用滑移齒輪和離合器等?；讫X輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。離合器有嚙合式和摩擦式之分。利用變速器可以實現(xiàn)改變傳動比，實現(xiàn)倒車行駛，中斷動力傳遞和實現(xiàn)空檔。發(fā)動機的工作原理發(fā)動機由帶有蓄電池的起動機起動，起動機帶動輸入軸轉動， 輸入軸帶動轉子旋轉，轉子轉動時，搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)相吸相斥，對搖柄產生往復運動的動力，而搖柄磁鐵作用于轉子磁環(huán)的磁力是相互抵消的。搖柄往復擺動的動力通過棘輪機構轉換成棘輪的回轉動力，經超越離合器轉換成機械持續(xù)旋轉的動力，再經雙輸出端變速器、第二輸出軸、聯(lián)動機構和輸入軸輸送給轉子，使轉子得以持續(xù)轉動，在實現(xiàn)機器循環(huán)運動的同時，第一輸出軸向外輸出工作動力。各搖柄上的磁鐵的S極和N極既可以相間排列，也可以所有S極與所有N極的磁鐵分列在軸的兩側，只要求向軸排列的S極與N極的數(shù)量相同且繞軸對稱或平均分布就可以了。磁鐵的S極和N極的排列方式有S-N-S-N或S-S-N-N或S-S-S-N-N-N或S-S-N-S-N-N 或S-S-N-S-N-N-S-N等多種方式。轉子上設有8個或8個以上的相間而設的磁鐵，而且磁鐵的數(shù)量是4或6的公倍數(shù)，如12個、16個、18個、20個等等。搖柄磁鐵設有4個或4個以上，而且磁鐵的數(shù)量是2 的公倍數(shù)，如4、6、8、10等等。如果轉子上的磁鐵數(shù)量不是4或6的公倍數(shù)，如9個，則搖柄磁鐵作用于磁環(huán)相吸相斥的力就不能被全部抵消，效果就要打折扣。搖柄上的磁鐵與轉子上的磁鐵為永磁鐵。磁鐵一般做成弧線形，也可以是直線形磁鐵。如果搖柄上磁鐵的是弧形磁鐵，則對應的磁環(huán)是圓形的；如果搖柄上的磁鐵是直線形磁鐵，磁環(huán)則相應設計為正多邊型，如正八邊形、正12邊形等。搖柄磁鐵設在外層、轉子及磁環(huán)設在內層，或者，磁環(huán)設在外層、搖柄磁鐵設在內層。棘輪機構包括按工作原理分為嚙合式棘輪機構和摩擦式棘輪機構兩種；按棘齒的位置分外棘齒和內棘齒；按棘齒的形狀分三角形齒和矩形齒；按動作次數(shù)分單動式和雙動式。摩擦式棘輪機構又分為偏心楔塊式棘輪機構和滾子楔緊式棘輪機構。
一種可以將4個或4個以上往復運動的動力轉換成回轉運動動力的棘輪機構，主要包括擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)，4組或4組以上擺桿棘爪機構對稱或平均分布在棘輪的四周。以偏心扇形塊代替棘爪、以無齒摩擦輪代替棘輪，即成摩擦式棘輪機構。棘輪機構有限位設計，以限制搖柄磁鐵的擺動范圍，防止搖柄上的磁鐵與磁環(huán)相碰。限位方法在機架上設擋塊(20)，限制擺桿的擺動范圍，或者，在銷軸與機架的連接處設擋塊，以限制銷軸的擺動范圍，進而限制搖柄磁鐵的擺動范圍。由于棘輪機構是一種將往復運動的動力轉換成間歇回轉運動動力的機構，因此還需要利用超越離合器將間歇回轉運動的動力轉換成持續(xù)旋轉的動力。所以棘輪要通過超越離合器與雙輸出端變速器連接。磁鐵可以根據(jù)需要及設計要求，做長一點或做短一點。在需要較大動力的場合，磁鐵可以做成或接成較長的磁瓦。機器的啟動方式a.起動器(19)與輸入軸連接，通過帶動轉子轉動的方式啟動； b.或者，起動器設在機架上，通過使搖柄磁鐵擺動的方式啟動。起動器也有多種形式手動式起動器，是一種直接設在傳動軸上的轉盤或桿；擺動式起動器，機器不運轉時，將搖柄及搖柄磁鐵固定，松開則使機器啟動。起動器通過手動、腳踏、電動機帶動、電磁控制等方式操作。


圖1為本發(fā)明第一實施例結構示意圖。圖2為雙輸出端變速器原理圖。圖3為棘輪機構及超越離合器結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。第一實施例參見圖1，一種棘輪機構磁力機，主要包括磁鐵(1)、磁環(huán)(2)、轉子(3)、搖柄⑷、 銷軸(5)、擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)、傳動帶(10)、第二輸出軸主動帶輪(11)、 聯(lián)動機構傳動軸從動帶輪(12)、輸入軸(13)、第一輸出軸(14)、聯(lián)動機構傳動軸(15)、聯(lián)動機構傳動軸主動帶輪(16)、輸入軸從動帶輪(17)、張緊輪(18)、起動器(19)、擋塊(20)、軸承(21)、起動器齒輪(22)、輸入軸齒輪(23)、機架(M)、中間傳動軸(25)、變速箱( )、變速操縱桿(27)、第二輸出軸08)和超越離合器，轉子四周設有一個由8個S極和N極相間排列的弧形磁鐵組成的磁環(huán)；4個設有搖柄的弧形磁鐵平均分布在轉子的周圍，其中，有兩個磁鐵的S極向外、N極向軸排列，另兩個磁鐵的N極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)相對而設且繞軸對稱分布；棘輪機構是一種外棘齒嚙合式棘輪機構，由1個棘輪和4組擺桿棘爪機構組成，每條擺桿上都設有2個棘爪；擺桿通過銷軸與搖柄固定連接；起動器是設有離合器的起動機，起動機由蓄電池提供能量，起動器齒輪與輸入軸齒輪嚙合，轉子與輸入軸鍵連接；棘輪通過超越離合器、中間傳動軸與雙輸出端變速器連接；變速器設有兩個輸出端，第一輸出端與第一輸出軸連接，第二輸出端與第二輸出軸連接。第二輸出軸與輸入軸之間設有聯(lián)動機構；第二輸出軸主動帶輪與聯(lián)動機構傳動軸從動帶輪之間用一條傳動帶套著，傳動帶用張緊輪張緊；聯(lián)動機構傳動軸主動帶輪與輸入軸從動帶輪之間用一條傳動帶套著，傳動帶用張緊輪張緊；擺桿的一側設有兩個擋塊，以限制擺桿擺動的范圍，進而限制搖柄磁鐵的擺動范圍。機器由起動器(19)起動，轉子轉動時，搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)交替產生吸力和斥力，對搖柄產生往復擺動的角動力，通過棘輪機構和超越離合器將搖柄往復擺動的動力轉換成機械旋轉的動力輸送至雙輸出端變速器，第一輸出端向終端輸出工作動力，第二輸出端通過聯(lián)動機構帶動轉子持續(xù)轉動。雙輸出端變速器原理圖參見圖2，一種雙輸出端手動變速器，主要包括操縱桿(27)、撥叉( )、套筒 (30)、齒輪組、輸入端、第一輸出端和第二輸出端。中間傳動軸0 設在輸入端，第一輸出軸(14)設在第一輸出端，第二輸出軸設在第二輸出端。惰輪(31)和齒輪。變速器設有停機擋、空擋、前進擋和倒擋。前進擋齒輪由主動齒輪和從動齒輪組成，倒擋(R)齒輪由主動齒輪、從動齒輪和惰輪(31)組成，主動齒輪設在第二輸出軸上，從動齒輪設在第一輸出軸上。換擋叉及套筒有4組。套筒(30)設在第二輸出軸上，套筒(30. 1、30.2和30.幻設在第一輸出軸上。操縱桿設有。當操縱桿撥至停機擋時，套筒(30)與第二輸出軸的第一個齒輪分離，斷開了來自中間傳動軸的動力，第一輸出端和第二輸出端都停止輸出動力，轉子也隨之停止運行，需要起動器起動后才能重新工作。當操縱桿撥至空擋時，套筒(30)仍與齒輪結合，第一輸出端不輸出動力，第二輸出端輸出動力，轉子及棘輪機構繼續(xù)工作。當操縱桿撥至前進擋或倒擋時，第一輸出端和第二輸出端同時輸出動力。將套筒(30. 1)撥至齒輪副①，則掛1擋，套筒(30. 1)撥至齒輪副②，則掛2擋；將套筒(30. 2)撥至齒輪副③，則掛 3擋，套筒(30. 2)撥至齒輪副④，則掛4擋；將套筒(30. 3)撥至齒輪副⑤，則掛5擋，套筒 (30. 3)撥至倒擋齒輪，則掛倒擋。棘輪機構及超越離合器參見圖3，一種可以將4個往復運動的動力轉換成機械旋轉運動動力的雙動外棘齒嚙合式棘輪機構及超越離合器(32)，棘輪機構主要包括擺桿(6)、棘輪(7)、棘爪(8)、彈簧(9)，4組擺桿棘爪機構平均分布在棘輪的四周，每條擺桿上設有兩個棘爪，棘輪的齒為三角形齒。右上角的兩個棘爪不設彈簧，依靠自身重力即可復位，左上角、左下角和右下角的棘爪都需要有彈簧才能復位。棘輪中間鑲嵌有一個滾柱式超越離合器。
權利要求
1.一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，主要包括起動器、永磁能發(fā)生裝置、棘輪機構、超越離合器、雙輸出端變速器和聯(lián)動機構，其特征是a.永磁能發(fā)生裝置由磁鐵(1)、磁環(huán)O)、轉子C3)和搖柄(4)組成，轉子四周設有一個由8個或8個以上S極和N極相間排列的磁鐵組成的磁環(huán)，而且磁環(huán)上磁鐵的數(shù)量是4或 6的公倍數(shù)；4個或4個以上的設有搖柄的磁鐵對稱或平均分布在轉子的周圍，而且磁鐵的數(shù)量是2的公倍數(shù)，其中，有一半磁鐵的S極向外、N極向軸排列，另有一半的磁鐵的N極向外、S極向軸排列；搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)相對而設且繞軸對稱或平均分布；轉子與輸入軸固定連接；b.棘輪機構由1個棘輪和4組或4組以上的擺桿棘爪機構組成，而且擺桿棘爪機構的數(shù)量是2的公倍數(shù)；擺桿(6)通過銷軸(5)與搖柄固定連接；棘輪通過超越離合器(32)、中間傳動軸0 與雙輸出端變速器06)連接；c.雙輸出端變速器設有兩個輸出端，一個輸出端通過輸出軸與輸出終端連接，另一個輸出端通過聯(lián)動機構和輸入軸(1 與轉子連接；d.機器由起動器(19)起動，轉子轉動時，搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)交替產生吸力和斥力，對搖柄產生往復擺動的角動力，通過棘輪機構和超越離合器將搖柄往復擺動的動力轉換成機械旋轉的動力輸送至雙輸出端變速器；雙輸出端變速器的第一輸出端向終端輸出工作動力，第二輸出端通過聯(lián)動機構帶動轉子持續(xù)轉動。
2.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)為永磁鐵。
3.根據(jù)權利要求1和2所述永磁鐵，其特征是永磁鐵為弧線形或直線形永磁鐵。
4.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是搖柄磁鐵設在外層、轉子及磁環(huán)設在內層，或者，磁環(huán)設在外層、搖柄磁鐵設在內層。
5.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是所述棘輪機構是一種可以將4個或4個以上往復運動動力轉換成回轉運動動力的嚙合式棘輪機構或摩擦式棘輪機構。
6.根據(jù)權利要求5所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是嚙合式棘輪機構為外棘齒或內棘齒棘輪機構，齒形為三角形齒或矩形齒；嚙合式棘輪機構是單動式或雙動式棘輪機構。
7.根據(jù)權利要求5所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是摩擦式棘輪機構為偏心楔塊式棘輪機構或滾子楔緊式棘輪機構。
8.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是棘輪機構設有擋塊 (20)，以限制搖柄磁鐵的擺動范圍，防止搖柄上的磁鐵與磁環(huán)相碰。
9.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是所述聯(lián)動機構是設在雙輸出端變速器與輸入軸之間的齒輪傳動或帶傳動或鏈傳動機構。
10.根據(jù)權利要求1所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是所述雙輸出端變速器是設有兩個輸出端的手動變速器或自動變速器或手動/自動變速器或無級式變速器。
11.根據(jù)權利要求1和10所述一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，其特征是所述雙輸出端手動變速器主要包括操縱桿、2Τ)、撥叉09)、套筒(30)、齒輪組、輸入端、第一輸出端和第二輸出端；變速器設有停機擋、駐車擋、空擋、前進擋和倒擋；停機擋套筒(30)設在第二輸出軸上，前進擋和倒擋套筒(30. 1,30. 2和30. 3)設在第一輸出軸上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棘輪機構永磁能發(fā)動機，主要包括起動器、永磁能發(fā)生裝置、棘輪機構、超越離合器、雙輸出端變速器和聯(lián)動機構。機器由起動器起動，轉子轉動時，搖柄上的磁鐵與轉子上的磁環(huán)交替產生吸力和斥力，對搖柄產生往復擺動的角動力，通過棘輪機構和超越離合器將搖柄往復擺動的動力轉換成機械旋轉的動力，利用雙輸出端變速器，另一方面通過聯(lián)動機構帶動轉子持續(xù)轉動，一方面向終端輸出工作動力。
文檔編號H02N11/00GK102237827SQ201010161339
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月26日
發(fā)明者李貴祥 申請人:李貴祥