CN203984213U - 一种发电机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发电机构，属于机电设备领域，该装置包括：用于输出电流的空心线圈、用于产生磁场并在空心线圈中作往复运动的磁性部件；磁性部件的截面外尺寸小于在线圈的截面内尺寸；由于采用了磁性部件与空心线圈作往复运动来切割磁力线，从而达到的了用往复运动来发电的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于机电领域，尤其涉及一种发电机构。
背景技术
现有的发电机构一般是转子不断地旋转，在转子不断旋转时切割磁力线从而产生电能；而在有些场合旋转360°的发电机构较为笨重，而且结构较为单一；在转子不能旋转360°的场合就不能很好地工作；而仅利用往复运动发电的装置，目前还没有。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种发电机构，以解决在现有技术中只能转子不断旋转360°，而不能用往复运动发电问题。
本实用新型是这样实现的，一种发电机构，包括：用于输出电流的空心线圈；用于产生磁场并在空心线圈中作往复运动的磁性部件；磁性部件的截面外尺寸小于空心线圈的截面内尺寸。
进一步地，磁性部件呈棒状，空心线圈呈筒状，磁性部件与空心线圈的轴线重合。
进一步地，还包括支撑连接轴，支撑连接轴的中部设置有与支撑连接轴垂直的主轴；在支撑连接轴的一端设置有第一磁性部件；与第一磁性部件相对应的第一空心线圈为固定设置，使得当主轴来回转动时，第一磁性部件与第一空心线圈作往复运动。
进一步地，在支撑连接轴的另一端设置有第二磁性部件；第二磁性部件与第一磁性部件以支撑连接轴的中心对称分布；与第二磁性部件相对应的第二空心线圈为固定设置，使得当主轴来回转动时，第二磁性部件与第二空心线圈作往复运动。
进一步地，还包括支撑连接轴，支撑连接轴的中部设置有与支撑连接轴垂直的主轴；在支撑连接轴的一端设置有第三空心线圈；与第三空心线圈相对应的第三磁性部件为固定设置，使得当主轴来回转动时，第三空心线圈与第三磁性部件作往复运动。
进一步地，在支撑连接轴的另一端设置有第四空心线圈；第四空心线圈与第三空心线圈以支撑连接轴的中心对称分布；与第四空心线圈相对应的第四磁性部件为固定设置，使得当主轴来回转动时，第四空心线圈与第四磁性部件作往复运动。
进一步地，第一磁性部件和第二磁性部件呈圆弧棒状或直棒状；第一空心线圈和第二空心线圈呈圆弧管状或直管状。
进一步地，第三磁性部件和第四磁性部件呈圆弧棒状或直棒状；第三空心线圈和第四空心线圈呈圆弧管状或直管状。
优选地，磁性部件是永久磁性部件。
优选地，所述空心线圈是在外圆处采用紧密绕线而后在外圆与内圆的结合处偏移一度绕半周并如此循环绕制而成的铜空心线圈。
在本实用新型提供的发电机构中，由于采用了磁性部件与空心线圈作往复运动来切割磁力线，从而达到的了用往复运动来发电的目的。
附图说明
图1是本实用新型提供的第一种发电机构的示意图。
图2是本实用新型提供的第二种发电机构的示意图。
图3是本实用新型提供的第三种发电机构的示意图。
图4是本实用新型提供的半堆叠式铜空心线圈的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种发电机构，包括：用于输出电流的空心线圈；用于产生磁场并在空心线圈中作往复运动的磁性部件；磁性部件的截面外尺寸小于空心线圈的截面内尺寸。
由于采用了磁性部件与空心线圈作往复运动来切割磁力线，从而达到的了用往复运动来发电的目的。
以下结合具体实施方式对本实用新型的实现进行详细的描述。
如图1、图3所示，是本实用新型提供的第一种发电机构的示意图，包括：用于输出电流的空心线圈；用于产生磁场并在空心线圈中作往复运动的磁性部件；磁性部件的截面外尺寸小于空心线圈的截面内尺寸；采用空心线圈是因为在空心线圈中的磁场是最强的，当磁性部件从空心线圈中穿过，其切割磁力线也越多；在空心线圈之外，磁力线呈发散状，磁力线的密度低，因此如果在空心线圈的外部切割磁力线，获得的电能就少；因此本实用新型采用磁性部件从空心线圈中间穿过，所获得的电能最多；显然，既然磁性部件要在空心线圈中作往复运动，则磁性部件要与空心线圈的内壁不发生摩擦才能正常工作，因此要求磁性部件在穿过空心线圈作往复运动的部分的截面尺寸要小于空心线圈的截面内尺寸才能达到要求，但是磁性部件的截面外尺寸只需比空心线圈的截面内尺寸稍小就可以了，如果太小，则电能会减少；所以空心线圈和磁性部件的配合尺寸要综合考虑往复运动机构的磨损及部件的加工精度等因素来考虑；显然，在现有的往复运动机构都可以用于本实用新型作为驱动机构，只要能保证磁性部件在空心线圈中作往复运动就符合本实用新型的中心思想。
进一步地，磁性部件呈棒状，空心线圈呈筒状，磁性部件与空心线圈的轴线重合；磁性部件呈棒状，其界面可以为圆形、方形或其他形状；与之相对的空心线圈的内截面形状也可以为圆形、方形或其他形状；当然圆形截面生产方便、简单，利于大规模批量生产；磁性部件与空心线圈的轴线重合，有利于使发出的电能；如果磁性部件与空心线圈的轴线不重合，那么不但不利于加工生产，发出的电能也不能做到最大；这个道理很简单，例如空心线圈和磁性部件的截面都为圆形，当它们做相对往复运动时的轴线不重合时，那么就是偏心配合，切割的磁力线就会减少，发出的电能也会减少。
如图1、图3所示，进一步地，还包括支撑连接轴3，支撑连接轴3的中部设置有与支撑连接轴垂直的主轴4；在支撑连接轴3的一端设置有第一磁性部件2；与第一磁性部件2相对应的第一空心线圈1为固定设置，使得当主轴4来回转动时，第一磁性部件2与第一空心线圈1作往复运动；在本文中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”并不表示顺序关系，仅仅用于区分不同的磁性部件和空心线圈；在本实用新型的实施例中的往复运动机构采用主轴4加上支撑连接轴3，当主轴4来回转动时，其转动角度介于0.01°到359.99°；第一磁性部件2在第一空心线圈1中作往复运动；这时的第一空心线圈1是固定的，其固定位置是当主轴4转动时，第一磁性部件2可以刚好在第一空心线圈1中出入作往复运动，这时第一空心线圈1是固定在发电机构的侧面内壁上。
如图1所示，进一步地，在支撑连接轴3的另一端设置有第二磁性部件6；第二磁性部件6与第一磁性部件2以支撑连接轴3的中心对称分布；与第二磁性部件6相对应的第二空心线圈5为固定设置，使得当主轴4来回转动时，第二磁性部件6与第二空心线圈5作往复运动；第二磁性部件6在第二空心线圈5中作往复运动；这时的第二空心线圈5是固定的，其固定位置是当主轴4转动时，第二磁性部件6可以刚好在第二空心线圈5中出入作往复运动，这时第二空心线圈5是固定在发电机构的侧面内壁上；采用这样的中心对称结构，可以在主轴4的一次摆动中得到双倍的电能。
如图2所示，进一步地，还包括支撑连接轴3，支撑连接轴3的中部设置有与支撑连接轴3垂直的主轴4；在支撑连接轴3的一端设置有第三空心线圈7；与第三空心线圈7相对应的第三磁性部件8为固定设置，使得当主轴4来回转动时，第三空心线圈7与第三磁性部件8作往复运动；这只是把运动部件和固定部件互换了，其本质还是对磁力线的切割；当主轴4来回转动时，其转动角度介于0.01°到359.99°；这时第三磁性部件8是固定在发电机构的侧面内壁上。
如图2所示，进一步地，在支撑连接轴3的另一端设置有第四空心线圈9；第四空心线圈9与第三空心线圈7以支撑连接轴3的中心对称分布；与第四空心线圈9相对应的第四磁性部件10为固定设置，使得当主轴4来回转动时，第四空心线圈9与第四磁性部件10作往复运动；这时第四磁性部件10是固定在发电机构的侧面内壁上。
进一步地，第一磁性部件2和第二磁性部件6呈圆弧棒状，如图1、图2所示；或直棒状，如图3所示；第一空心线圈1和第二空心线圈5呈圆弧管状，如图1、图2所示；或直管状，如图3所示；支撑连接轴3透过专用轴环转化为直进直出的运动方向也同样可以取得电流。
进一步地，第三磁性部件8和第四磁性部件10呈圆弧棒状，如图1、图2所示；或直棒状，如图3所示；第三空心线圈7和第四空心线圈9呈圆弧管状，如图1、图2所示；或直管状；如图3所示；支撑连接轴3透过专用轴环转化为直进直出的运动方向也同样可以取得电流。
优选地，磁性部件是永久磁性部件；如果想获得较大的磁性，需要使用钕铁硼等稀土类材料，这种材料在做异型加工时难度比较大，同时在充磁时需要借助特别的机构才能获得稳定的目标磁场；充磁方式同现有的产品不同，该方式需经过多次实验才能成功解决。
如图4所示优选地，空心线圈是在外圆处采用紧密绕线而后在外圆与内圆的结合处偏移一度绕半周并如此循环绕制而成的铜空心线圈；传统的线圈绕线法是不能工作的，目前还没有这种工艺，要使该线圈能够产生电流，需要单独做一套专门的自动化绕线设备按照特定的绕线规则才能获得电流。
线圈是采用半堆叠式铜线圈绕线法，为了获得较大的电压，用传统的绕线法无法实现在弧型设备进行绕线，为了实现产生高电压的目的，本实用新型设计出了一个特殊的绕线方法应用在该发电机构上面。
第一种绕法的具体步骤为在制造线圈时，整个线圈设备外圆部份采用紧密绕线方式；当绕至外圆同内圆的结合部位时则偏移一度绕线半周；同时又进行正常紧密绕线一周，第二次又回偏移一度绕，再次正常紧绕线一周，如此循环，直至整个绕线过程完成。
第二种绕法的步骤是在正常绕多匝后，再采用内圆堆叠绕线方法在内圆回绕几匝后再正常绕线，也同样能取得较好的电压，也同样属于本专利范围内。具体请看图4中的示意图；其中图4是为了看清整个绕线的形状而放大示意，实际上线与线之间是为紧密排列。
总之，通过采用往复运动代替传统的旋转运动来发电，结构与现有的发电机构不同，可以在野外方便地用弹力和势能转化为电能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发电机构，其特征在于，包括：用于输出电流的空心线圈；用于产生磁场并在所述空心线圈中作往复运动的磁性部件；所述磁性部件的截面外尺寸小于所述空心线圈的截面内尺寸。
2.如权利要求1所述的发电机构，其特征在于：所述磁性部件呈棒状，所述空心线圈呈筒状，所述磁性部件与所述空心线圈的轴线重合。
3.如权利要求2所述的发电机构，其特征在于：还包括支撑连接轴，所述支撑连接轴的中部设置有与所述支撑连接轴垂直的主轴；在所述支撑连接轴的一端设置有第一磁性部件；与所述第一磁性部件相对应的第一空心线圈为固定设置，使得当所述主轴来回转动时，所述第一磁性部件与所述第一空心线圈作往复运动。
4.如权利要求3所述的发电机构，其特征在于：在所述支撑连接轴的另一端设置有第二磁性部件；所述第二磁性部件与所述第一磁性部件以所述支撑连接轴的中心对称分布；与所述第二磁性部件相对应的第二空心线圈为固定设置，使得当所述主轴来回转动时，所述第二磁性部件与所述第二空心线圈作往复运动。
5.如权利要求2所述的发电机构，其特征在于：还包括支撑连接轴，所述支撑连接轴的中部设置有与所述支撑连接轴垂直的主轴；在所述支撑连接轴的一端设置有第三空心线圈；与所述第三空心线圈相对应的第三磁性部件为固定设置，使得当所述主轴来回转动时，所述第三空心线圈与所述第三磁性部件作往复运动。
6.如权利要求5所述的发电机构，其特征在于：在所述支撑连接轴的另一端设置有第四空心线圈；所述第四空心线圈与所述第三空心线圈以所述支撑连接轴的中心对称分布；与所述第四空心线圈相对应的第四磁性部件为固定设置，使得当所述主轴来回转动时，所述第四空心线圈与所述第四磁性部件作往复运动。
7.如权利要求4所述的发电机构，其特征在于：所述第一磁性部件和第二磁性部件呈圆弧棒状或直棒状；所述第一空心线圈和所述第二空心线圈呈圆弧管状或直管状。
8.如权利要求6所述的发电机构，其特征在于：所述第三磁性部件和第四磁性部件呈圆弧棒状或直棒状；所述第三空心线圈和所述第四空心线圈呈圆弧管状或直管状。
9.如权利要求1至8任一项所述的发电机构，其特征在于：所述磁性部件是永久磁性部件。
10.如权利要求1至8任一项所述的发电机构，其特征在于：所述空心线圈是在外圆处采用紧密绕线，然后在外圆与内圆的结合处偏移一度绕半周并如此循环绕制而成的铜空心线圈。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104038017A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-10 | 杜曦阳 | 一种发电机构及空心线圈绕线方法 |
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2014
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Granted publication date: 20141203 |