專利名稱：一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，該裝置包括長方體形的永 磁體、沿該永磁體表面往復移動的屏蔽體組件、屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構。
背景技術：
中國專利01139883. 3公開了一種永磁感生發電裝置，有發電線圈及永久磁體，所 述的永久磁體是一個水平安裝的圓盤式永久磁體，該永久磁體通過一個中心立柱與底座固 定，該永久磁體的外面罩裝一個旋轉式磁屏蔽罩，該磁屏蔽罩通過軸承與中心立柱安裝，該 磁屏蔽罩上設有多個磁能釋放窗口，該磁屏蔽罩底部裝有從動皮帶輪，所述的底座上設置 有一個驅動電機，該驅動電機上裝有拖動皮帶輪，該拖動皮帶輪與從動皮帶輪皮帶傳動，所 述的發電線圈安裝在永久磁體一側。本發明具有耗能小，發電效率高的優點。但是，該專利 的屏蔽性能不夠理想，結構復雜。因此，需要提供一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝 置。
發明內容
本發明的目的在于提供一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，本發明包括一 長方體形的永磁體，一個沿該永磁體表面往復移動的屏蔽體組件，屏蔽體組件上設置直線 往復式驅動機構；本發明利用屏蔽體組件的連續往復移動而使永磁體周圍的磁場強度不斷 變化，對磁場的屏蔽效率高。本發明的目的是由下述技術方案實現的一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝 置，有一個機架，所述機架中部設置長方體形的永磁體，所述永磁體外圍設置一個沿該永磁 體表面往復移動的屏蔽體組件，所述屏蔽體組件包括C形屏蔽板、移動托架；所述屏蔽板的 開口一側對應設置導磁側板，該導磁側板與所述的C形屏蔽板導磁連接，所述導磁側板固 定在機架上；所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構，所述屏蔽體組件通過滑軌機構 與所述機架安裝。本發明的目的還可以由下述技術方案實現一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽 裝置，有一個機架，所述機架中部設置長方體形的永磁體，所述永磁體外圍設置一個沿該永 磁體表面往復移動的屏蔽體組件，所述屏蔽體組件包括與永磁體的N極面平行設置的N極 屏蔽板、與永磁體的S極面平行設置的S極屏蔽板、移動托架；所述N極屏蔽板和S極屏蔽 板與移動托架固定成一體；在所述屏蔽體組件的一側對應設置一塊固定導磁側板，在所述 屏蔽體組件的另一側設置兩個導磁連接板，所述的固定導磁側板和導磁連接板固定在機架 上；所述的導磁側板和所述的導磁連接板分別與所述屏蔽體組件中的N極屏蔽板、S極屏蔽 板導磁連接；所述屏蔽體組件通過滑軌機構與所述機架安裝，所述屏蔽體組件上設置直線 往復式驅動機構。本發明與已有技術相比具有如下優點1、本發明的N極屏蔽板、S極屏蔽板與所述永磁體等距安裝，受力均勻，屏蔽體組件運動時不受磁場的干擾，只需輸入較小的功率，便可實現屏蔽體組件往復運動，以達到在 不同區域改變磁場強度的目的。2、本發明的屏蔽體組件上設置電磁發生裝置，電磁發生裝置產生的反向磁場可使 N極屏蔽板、S極屏蔽板達到瞬間磁飽和，可以降低發電線圈的伴生磁場對屏蔽體組件的運 動阻力，降低輸入功率。3、本發明的轉動屏蔽體采用一片硅鋼板材卷繞成坯料，使用切裁成形工藝生產， 由于該成型工藝在加工的過程中沒有切斷金屬材料特有的纖維狀組織，保持了該組織的連 續性，因此，具有優異的導磁性能，屏蔽效果好。
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的立體結構示意圖
圖2是本發明的俯視結構示意圖
圖3是本發明的屏蔽體組件主視結構圖(圖2的A-A剖視圖)
圖4是本發明實施例二二的屏蔽體組件結構示意圖
圖5是本發明實施例三Ξ的結構示意圖
圖6是本發明實施例三Ξ的縱剖面圖
圖7是本發明的磁場Ife加分布示意圖
圖8是本發明的C形屏蔽體疊壓結構示意圖
圖9是本發明的實施例四的結構示意圖
圖10是本發明的實施例四的剖視圖(圖9的B-B剖視圖)
圖11是本發明的實施例五的結構示意圖
圖12是本發明的實施例五的縱向剖視圖
具體實施例方式實施例一參見圖1、圖2、圖3，本發明的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，有一個機架 1，所述機架中部設置長方體形的永磁體2，所述永磁體外圍設置一個沿該永磁體表面往復 移動的屏蔽體組件3，所述屏蔽體組件包括C形屏蔽板、移動托架；所述屏蔽板的開口一側 對應設置一塊端面呈]形狀的導磁側板4，該導磁側板與所述的C形屏蔽板導磁連接，所述 導磁側板固定在機架上；所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構5，所述屏蔽體組件 通過滑軌機構6與所述機架安裝。本實施例所述的導磁連接是指往復移動的C形屏蔽板在 連續的移動過程中都與所述的導磁側板保持最佳的磁隙(通常是0. 01-0. 1毫米)。在本實施例中，機架是一個矩形框架式結構，包括四個邊框(兩個端框102、兩個 邊框103)、一個水平支架板101，機架下部設置四個支承柱104，機架由不導磁材料(例如鋁 合金)制作。水平支架板的兩端與機架的端框102固定，水平支架板的中部設置長方形永 磁體。所述永磁體采用釹鉄硼材料，包括上下兩個長方形磁極面，即N極面和S極面，水平 支架板上開設長方形安裝孔，長方體形的永磁體鑲嵌在長方形安裝孔內。在本實施例中，屏蔽體組件包括與所述永磁體的N極面平行設置的N極屏蔽板201、與所述永磁體的S極面平行設置的S極屏蔽板202、導磁連接板203、移動托架204 ；導 磁連接板被夾裝在移動托架內，導磁連接板與N極屏蔽板、S極屏蔽板導磁連接，導磁連接 板與N極屏蔽板、S極屏蔽板設計成一體結構。所述移動托架包括兩個托架框，一個托架框 與導磁連接板固定，另一個托架框上端與N極屏蔽板固定，其下端與S極屏蔽板固定，由此 構成圖3顯示的屏蔽體組件結構。在本實施例中，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面 的寬度，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分 之一。所述N極屏蔽板、S極屏蔽板與所述永磁體之間的間隙為0. 5-3毫米，在本實施例中 可以在0. 5-3毫米范圍內任意選擇，最優選的間隙是0. 8毫米。所述導磁側板4的長度與 永磁體的長度相同。在本實施例中，所述滑軌機構包括與所述永磁體平行設置的兩條圓柱形導軌401、 與圓柱形導軌滑動套裝的支承套402 ；所述支承套與所述屏蔽體組件中的移動托架固定， 圓柱形導軌與機架的端框固定。滑軌機構既可以設置在移動托架內側(如圖3所示)，也可 以設置在移動托架外側，即移動托架與機架邊框103之間的位置。在本實施例中，所述直線往復式驅動機構包括驅動電機501、主動齒輪502、與所 述永磁體平行設置的固定齒條503、控制電路，所述驅動電機和主動齒輪設置在所述屏蔽體 組件中的移動托架上，所述固定齒條設置在所述機架上，并與所述永磁體平行設置。參見圖 3，固定齒條設置在移動托架外側，即移動托架與機架邊框103之間的位置。控制電路屬于 現有技術，控制電路的作用是控制驅動電機正向驅動和反向驅動，控制屏蔽體組件正向移 動的距離和反向移動的距離，控制屏蔽體組件的運動速度等。本實施例中的驅動電機是步 進電機。在本實施例中，當N極屏蔽板、S極屏蔽板沿永磁體表面往復移動時，可使永磁體 周圍的磁場強度不斷變化，對磁場的屏蔽效率高。實施例二本實施例是在實施例一基礎上的改進方案，本實施例中出現的技術特征與實施例 一相同或者類似的部分，請參考實施例一公開的內容或者原理性描述進行理解，也應當做 為本實施例公開的內容，在此不作重復描述。在本實施例中，所述直線往復式驅動機構采用不同于實施例一公開的結構，參見 圖9、圖10，直線往復式驅動機構包括驅動電機511、主動同步輪512、從動輪513、同步齒形 帶514，所述的主動同步輪、從動輪設置在機架上，所述移動托架下部與同步齒形帶固定。主 動同步輪、從動輪通過支架515與機架固定，移動托架通過移動臂架516與同步齒形帶固定。參見圖8，在本實施例中，屏蔽體組件中C形屏蔽板的N極屏蔽板、S極屏蔽板、導 磁連接板為一體結構，屏蔽體的端面呈C字形狀；所述C形屏蔽體采用多層硅鋼片疊壓結 構，所述多層硅鋼片疊壓結構由一硅鋼金屬組織連續延伸的硅鋼薄板材構成；所述屏蔽體 的厚度為0. 5-20毫米，所述硅鋼片疊壓結構的硅鋼片層數為3-80層。所述硅鋼片的厚度 在0. 1 1. 5mm范圍內，最優選的厚度是0. 3mm,最優選的層數是10層。具體的制作方式是 將一具有足夠長度的硅鋼薄板材使用模具卷繞成多層的矩形框坯料，然后使用切裁成形工 藝切裁成如圖8所顯示的形狀，由于該成型工藝在加工的過程中沒有切斷金屬材料特有的纖維狀組織，因此，具有優異的導磁性能。參見圖4，在本實施例中，所述滑軌機構包括與所述永磁體平行設置的兩條四棱柱 形導軌411、所述四棱柱形導軌上設有支承套412，所述支承套可以沿導軌滑動；所述支承 套與所述屏蔽體組件中的移動托架固定，四棱柱形導軌與機架的端框固定。滑軌機構既可 以設置在移動托架內側(如圖4所示)，也可以設置在移動托架外側，即移動托架與機架邊 框103之間的位置。在本實施例中，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面 的寬度，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分 之一。所述N極屏蔽板、S極屏蔽板與所述永磁體之間的間隙為0. 5-3毫米，在本實施例中 可以在0. 5-3毫米范圍內任意選擇，最優選的間隙是0. 8毫米。實施例三參見圖5、圖6(圖5是本實施例的橫剖面圖)，本實施例公開了將本發明應用于發 電裝置的情況，本實施例是在實施例一基礎上的改進方案，本實施例中出現的技術特征與 實施例一相同或者類似的部分，請參考實施例一公開的內容或者原理性描述進行理解，也 應當做為本實施例公開的內容，在此不作重復描述。在本實施例中，所述機架的上部或者下 部設置感應發電組件7，感應發電組件包括感應發電線圈、導磁鐵心701 ；所述導磁鐵心與 所述永磁體的N極面或者S極面對應設置。本實施例公開的技術方案是臥式方案，感應發 電組件設置在機架的上支架板105上，或者下支架板105上。本發明還可以設計成立式方 案。當屏蔽體組件在直線往復式驅動機構驅動下一定速度運動時，感應線圈周圍的磁場強 度將連續變化，感應線圈將感應發電。在本實施例中，屏蔽體組件中的N極屏蔽板、S極屏蔽板、導磁連接板為一體結構 的C形屏蔽體，其端面呈C字形。在本實施例中，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面 的寬度，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分 之一。所述N極屏蔽板、S極屏蔽板與所述永磁體之間的間隙為0. 5-3毫米，在本實施例中 可以在0. 5-3毫米范圍內任意選擇，最優選的間隙是0. 8毫米。為了降低屏蔽體組件運動阻力，所述往復移動屏蔽體組件中的導磁連接板上設置 電磁發生裝置(圖中沒有顯示)。所述的電磁發生裝置包括套裝在導磁連接板上的電磁線 圈、向電磁線圈提供脈沖電流的脈沖發生器、控制電路，當脈沖發生器向電磁線圈輸入脈沖 電流時，電磁線圈就產生一個磁場。電磁發生裝置屬于現有技術的范疇，可以采用現有技術 中公開的內容。本實施例所采用感應發電裝置包括常規的感應鐵芯、感應發電線圈，屬于現 有技術內容。參見圖7，感應發電組件產生感應電流的同時，感應發電線圈也必然產生一個伴生 磁場B吸引N極屏蔽板、S極屏蔽板，給N極屏蔽板、S極屏蔽板的往復運動增加阻力。為了 降低感應發電線圈產生的伴生磁場對N極屏蔽板、S極屏蔽板的引力，此時可以給電磁發生 裝置中的電磁線圈提供一個脈沖電流，使其產生一個與感應發電線圈的伴生磁場相反的磁 場C，該磁場通過導磁連接板傳導到N極屏蔽板、S極屏蔽板上，使N極屏蔽板、S極屏蔽板 達到瞬間磁飽和，將伴生磁場對屏蔽體組件的運動阻力消弱，降低輸入功率。實施例四
參見圖9、圖10(圖9是取掉機架邊框103的情況)，本實施例是將本發明應用于 發電裝置的另一種情況，本實施例是在實施例二基礎上的改進方案，本實施例中出現的技 術特征與實施例二相同或者類似的部分，請參考實施例一或者實施例二公開的內容或者原 理性描述進行理解，也應當做為本實施例公開的內容，在此不作重復描述。在本實施例中，屏蔽體組件中的N極屏蔽板、S極屏蔽板、導磁連接板為一體結構 的C形狀的屏蔽板，其端面呈C形；所述C形狀的屏蔽板采用多層硅鋼片疊壓結構，所述多 層硅鋼片疊壓結構由一硅鋼金屬組織連續延伸的硅鋼薄板材構成；所述屏蔽板的厚度為3 毫米，所述硅鋼片疊壓結構的硅鋼片層數為10層，所述硅鋼片的厚度在0. 2mm。所述滑軌機 構包括與所述永磁體平行設置的兩條四棱柱形導軌、與四棱柱形導軌滑動安裝的滑動體； 所述直線往復式驅動機構包括驅動電機511、主動同步輪512、從動同步輪513、同步齒形帶 514，所述的兩同步輪設置在機架上，所述移動托架下部與同步齒形帶固定。兩同步輪通過 支架515與機架固定，移動托架通過移動臂架516與同步齒形帶固定。所述機架的上部或 者下部設置感應發電組件7，感應發電組件包括感應發電線圈、導磁鐵心701 ；所述導磁鐵 心與所述永磁體的N極面或者S極面對應設置。本實施例公開的技術方案是臥式方案，感 應發電組件設置在機架的上支架板105上，或者下支架板105上。所述往復移動屏蔽體組 件中的導磁連接板上設置電磁發生裝置(圖中沒有顯示)。實施例五本實施例是在實施例四基礎上的改進方案，本實施例中出現的技術特征與實施例 四相同或者類似的部分，請參考實施例四公開的內容或者原理性描述進行理解，也應當做 為本實施例公開的內容，在此不作重復描述。參見圖11、圖12，本發明的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，有一個機架 801，所述機架中部設置長方體形的永磁體802，所述永磁體的N極面上平行設置一塊N極 屏蔽板803，所述永磁體的S極面上平行設置一塊S極屏蔽板804，所述N極屏蔽板與S極 屏蔽板通過移動托架805固定成一體，構成屏蔽體組件；所述移動托架包括左右對稱設置 的兩個托架框，托架框上端與N極屏蔽板固定，其下端與S極屏蔽板固定，由此構成圖11顯 示的屏蔽體組件結構；在所述屏蔽體組件的一側對應設置一塊呈]字形狀的導磁側板806， 在所述屏蔽體組件的另一側并排設置兩個導磁連接板807，所述的導磁側板和導磁連接板 固定在機架上；所述的導磁側板和所述的導磁連接板分別與所述的屏蔽體組件導磁連接； 所述屏蔽體組件通過滑軌機構與所述機架安裝，所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機 構。本實施例所述的導磁連接是指所述的導磁連接板和所述的導磁側板都分別與所述的屏 蔽體組件保持最佳的磁隙(通常是0. 01-0. 1毫米)。在本實施例中，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面 的寬度，所述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分 之一。所述N極屏蔽板、S極屏蔽板與所述永磁體之間的間隙為0. 5-3毫米，在本實施例中 可以在0.5-3毫米范圍內任意選擇，最優選的間隙是0.8毫米。所述導磁側板806的長度 與永磁體的長度相同，并排設置的兩個導磁連接板807中的每個導磁連接板的長度是永磁 體的長度的二分之一，兩個導磁連接板采用分立設置的目的是使永磁體被屏蔽的區域分界 明顯。在本實施例中，所述滑軌機構包括與所述永磁體平行設置的兩條圓柱形導軌811、與圓柱形導軌滑動套裝的支承套812 ；所述支承套與所述屏蔽體組件中的移動托架固定， 圓柱形導軌與機架的端框固定。在本實施例中，所述直線往復式驅動機構包括驅動電機821、主動齒輪822、與所 述永磁體平行設置的固定齒條823、控制電路，所述驅動電機和主動齒輪設置在所述屏蔽體 組件的底部，所述固定齒條設置在所述機架上，并與所述永磁體平行設置。控制電路屬于現 有技術，控制電路的作用是控制驅動電機正向驅動和反向驅動，控制屏蔽體組件正向移動 的距離和反向移動的距離，控制屏蔽體組件的運動速度等。本實施例中的驅動電機是步進 電機。在本實施例中，所述機架的上部或者下部設置感應發電組件，感應發電組件包括 感應發電線圈、導磁鐵心808 ；所述導磁鐵心與所述永磁體的N極面或者S極面對應設置。當屏蔽體組件在直線往復式驅動機構驅動下一定速度運動時，感應線圈周圍的磁 場強度將連續變化，感應線圈將感應發電。為了降低屏蔽體組件運動阻力，所述往復移動屏 蔽體組件中的導磁連接板上設置電磁發生裝置809。所述的電磁發生裝置包括套裝在導磁 連接板上的電磁線圈、向電磁線圈提供脈沖電流的脈沖發生器、控制電路，當脈沖發生器向 電磁線圈輸入脈沖電流時，電磁線圈就產生一個磁場。電磁發生裝置屬于現有技術的范疇， 可以采用現有技術中公開的內容。本實施例所采用感應發電裝置包括常規的感應鐵芯、感 應發電線圈，屬于現有技術內容。
權利要求
一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，有一個機架，其特征在于所述機架中部設置長方體形的永磁體，所述永磁體外圍設置一個沿該永磁體表面往復移動的屏蔽體組件，所述屏蔽體組件包括ㄈ形屏蔽板、移動托架；所述屏蔽板的開口一側對應設置導磁側板，該導磁側板與所述的ㄈ形屏蔽板導磁連接，所述導磁側板固定在機架上；所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構，所述屏蔽體組件通過滑軌機構與所述機架安裝。
2.根據權利要求1所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述的 C形屏蔽板包括與所述永磁體的N極面平行設置的N極屏蔽板、與所述永磁體的S極面平 行設置的S極屏蔽板、導磁連接板。
3.根據權利要求2所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述滑 軌機構包括與所述永磁體平行設置的直線導軌、與直線導軌滑動套裝的支承套；所述支承 套與所述屏蔽體組件中的移動托架固定。
4.根據權利要求3所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述直 線往復式驅動機構包括驅動電機、主動齒輪、與所述永磁體平行設置的固定齒條、控制電 路，所述驅動電機和主動齒輪設置在所述屏蔽體組件中的移動托架上，所述固定齒條設置 在所述機架上，并與所述永磁體平行設置。
5.根據權利要求4所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述C 形屏蔽板、所述導磁側板采用多層硅鋼片疊壓結構，所述多層硅鋼片疊壓結構由一硅鋼金 屬組織連續延伸的硅鋼薄板材構成；所述屏蔽體的厚度為0. 5-20毫米，所述硅鋼片疊壓結 構的硅鋼片層數為3-80層。
6.根據權利要求2或5所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所 述N極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面的寬度，所述N極屏蔽板或 者S極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分之一。
7.根據權利要求6所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述機 架的上部或者下部設置感應發電組件，感應發電組件包括感應發電線圈、導磁鐵心；所述導 磁鐵心與所述永磁體的N極面或者S極面對應設置。
8.一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，有一個機架，其特征在于所述機架中 部設置長方體形的永磁體，所述永磁體外圍設置一個沿該永磁體表面往復移動的屏蔽體組 件，所述屏蔽體組件包括與永磁體的N極面平行設置的N極屏蔽板、與永磁體的S極面平行 設置的S極屏蔽板、移動托架；所述N極屏蔽板和S極屏蔽板與移動托架固定成一體；在所 述屏蔽體組件的一側對應設置一塊固定導磁側板，在所述屏蔽體組件的另一側設置兩個導 磁連接板，所述的固定導磁側板和導磁連接板固定在機架上；所述的導磁側板和所述的導 磁連接板分別與所述屏蔽體組件中的N極屏蔽板、S極屏蔽板導磁連接；所述屏蔽體組件通 過滑軌機構與所述機架安裝，所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構。
9.根據權利要求8所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述N 極屏蔽板或者S極屏蔽板的長度大于所述永磁體的N極面的寬度，所述N極屏蔽板或者S 極屏蔽板的寬度相當于所述永磁體的N極面的長度的二分之一；所述的導磁連接板的寬度 相當于所述永磁體的N極面的長度的二分之一。
10.根據權利要求9所述的長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，其特征在于所述的 導磁連接板上設置電磁發生裝置；所述機架的上部或者下部設置感應發電組件，感應發電組件包括感應發電線圈、導磁鐵心；所述導磁鐵心與所述永磁體的N極面或者S極面對應設置。
全文摘要
本發明涉及一種長方永磁體往復式移動導磁屏蔽裝置，有一個機架，其特征在于所述機架中部設置長方體形的永磁體，所述永磁體外圍設置一個沿該永磁體表面往復移動的屏蔽體組件，所述屏蔽體組件包括ㄈ形屏蔽板、移動托架；所述屏蔽板的開口一側對應設置導磁側板，該導磁側板與所述的ㄈ形屏蔽板導磁連接，所述導磁側板固定在機架上；所述屏蔽體組件上設置直線往復式驅動機構，所述屏蔽體組件通過滑軌機構與所述機架安裝。本發明利用轉動屏蔽體的連續旋轉而使盤形永磁體的磁場強度不斷變化，對磁場的屏蔽效率高。
文檔編號H05K9/00GK101998814SQ200910090980
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年8月19日
發明者應德貴 申請人:應德貴