устройство для выработки тягового усилия

Формула изобретения

1. Устройство для выработки тягового усилия, содержащее:

вращающийся элемент (30), способный вращаться вокруг оси (301) вращения;

управляющий магнитный блок (50), располагающийся в некотором положении относительно упомянутого вращающегося элемента (30);

управляемый магнитный блок (40), установленный на упомянутом вращающемся элементе (30) и способный вращаться совместно с вращающимся элементом (30);

сенсорный блок (60), чтобы заставлять один из упомянутых управляющего и управляемого магнитных блоков (50, 40) вырабатывать магнитное поле, когда упомянутый вращающийся элемент (30) находится в первом угловом положении относительно упомянутого управляющего магнитного блока (50), так что упомянутые управляющий и управляемый магнитные блоки (50, 40) вырабатывают магнитные силы, чтобы привести во вращение упомянутый вращающийся элемент (30);

упомянутый сенсорный блок (60) блокирует вырабатывание магнитного поля упомянутым одним из упомянутых управляющего и управляемого магнитных блоков (50, 40), когда упомянутый вращающийся элемент (30) находится во втором угловом положении относительно упомянутого управляющего магнитного блока (50), тем самым разрешая дальнейшее вращение вращающегося элемента (30) в первое угловое положение благодаря инерции.

2. Устройство по п.1, в котором упомянутый сенсорный блок (60) работает для обнаружения магнитного поля упомянутого управляемого магнитного блока (40), когда упомянутый вращающийся элемент (30) находится в первом угловом положении, и для выработки электрического сигнала, который соответствует обнаруженному при этом магнитному полю, при этом упомянутый управляющий магнитный блок (50) вырабатывает магнитное поле в ответ на электрический сигнал, вырабатываемый упомянутым сенсорным блоком (60).

3. Устройство по п.2, в котором упомянутый управляющий магнитный блок (50) представляет собой электромагнит и имеет ось (501) сердечника, лежащую в плоскости, перпендикулярной оси (301) вращения.

4. Устройство по п.2, в котором упомянутый управляемый магнитный блок (40) является постоянным магнитом.

5. Устройство по п.2, в котором упомянутый управляемый магнитный блок (40) включает в себя множество разнесенных по углу магнитов (41), один из которых находится вблизи сенсорного блока (60), когда упомянутый вращающийся элемент (30) находится в первом угловом положении, при этом упомянутый сенсорный блок (60) обнаруживает магнитное поле упомянутого ближайшего из упомянутых магнитов (41) упомянутого управляемого магнитного блока (40), когда упомянутый вращающийся элемент (30) находится в первом угловом положении.

6. Устройство по п.5, в котором упомянутые магниты (41) упомянутого управляемого магнитного блока (40) размещены так, что смежные полюса двух смежных из упомянутых магнитов (41) упомянутого управляемого магнитного блока (40) имеют одинаковую полярность.

7. Устройство по п.5, в котором каждый из упомянутых магнитов (41) упомянутого управляемого магнитного блока (40) является постоянным магнитом.

8. Устройство по п.5, в котором упомянутый вращающийся элемент (30) включает в себя ступицу (31) и разнесенные по углу спицы (32), каждая из которых проходит в радиальном направлении и наружу от упомянутой ступицы (31), при этом каждый из упомянутых магнитов (41) упомянутого управляемого магнитного блока (40) устанавливается на соответствующей из упомянутых спиц (32) упомянутого вращающегося элемента (30).

9. Устройство по п.7, в котором упомянутый управляющий магнитный блок (50) включает в себя множество разнесенных по углу электромагнитов (51), каждый из которых имеет ось (501) сердечника, лежащую в плоскости, перпендикулярной оси (301) вращения.

10. Устройство по п.2, в котором упомянутый управляющий магнитный блок (50) включает в себя множество разнесенных по углу электромагнитов (51), каждый из которых имеет ось (501) сердечника, лежащую в плоскости, перпендикулярной оси (301) вращения.

11. Устройство по п.1, содержащее далее кольцевой корпус (20), середина которого находится на оси (301) вращения, при этом упомянутый вращающийся элемент (30) проходит с возможностью вращения в упомянутый кольцевой корпус (20), упомянутый управляющий магнитный блок (50) устанавливается на упомянутом кольцевом корпусе (20), упомянутый управляемый магнитный блок (40) размещается в упомянутом кольцевом корпусе (20).

12. Устройство по п.11, в котором упомянутый кольцевой корпус (20) сформирован с отверстием (200), которое окружает ось (301) вращения, при этом упомянутый вращающийся элемент (30) проходит в упомянутый кольцевой корпус (20) через упомянутое отверстие (200).

13. Устройство по п.11, в котором упомянутый кольцевой корпус (20) включает в себя комплементарные верхнюю и нижнюю корпусные части (21, 22), которые совместно образуют вмещающее пространство (201), при этом упомянутый вращающийся элемент (30) проходит с возможностью вращения в упомянутое вмещающее пространство (201), упомянутый управляемый магнитный блок (40) размещается в упомянутом вмещающем пространстве (201).

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству для выработки тягового усилия, в частности к устройству для выработки тягового усилия, которое вырабатывает тяговое усилие с помощью электрической энергии.

Уровень техники

Традиционное устройство для выработки тягового усилия включает в себя использование топлива, которое относительно дорого. Поэтому предложено использовать электродвигатели. Хотя в технике предложено много электрических двигателей, все же имеется необходимость улучшить эффективность устройств для выработки тягового усилия, в частности тех, которые используются в автомобилях.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению устройство для выработки тягового усилия содержит вращающийся элемент, управляющий магнитный блок, управляемый магнитный блок и сенсорный блок. Вращающийся элемент имеет возможность вращаться относительно оси вращения. Управляющий магнитный блок размещен в некоторой позиции относительно вращающегося элемента. Управляемый магнитный блок устанавливается на вращающемся элементе и имеет возможность вращаться вместе с ним. Сенсорный блок заставляет один из управляющего и управляемого магнитных блоков вырабатывать магнитное поле, когда вращающийся элемент находится в первом угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку, так что управляющий и управляемый магнитные блоки вырабатывают магнитные силы, чтобы заставить вращаться вращающийся элемент, и блокирует вырабатывание магнитного поля упомянутым одним из управляющего и управляемого магнитных блоков, когда вращающийся элемент находится во втором угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку, тем самым разрешая дальнейшее вращение вращающегося элемента в первое угловое положение благодаря инерции.

Краткое описание чертежей

Остальные признаки и преимущества настоящего изобретения станут ясны из нижеследующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет собой условный вид с частичным вырезом предпочтительного варианта осуществления устройства для выработки тягового усилия согласно данному изобретению;

Фиг.2 представляет собой частичный вид в разрезе предпочтительного варианта осуществления, взятый по линии Х-Х на фиг.1; и

Фиг.3 представляет собой условный вид с частичным вырезом, иллюстрирующий состояние, когда вращающийся элемент находится в некотором угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показан предпочтительный вариант осуществления устройства для выработки тягового усилия согласно данному изобретению, включающий в себя кольцевой корпус 20, вращающийся элемент 30, управляющий магнитный блок 50, управляемый магнитный блок 40 и сенсорный блок 60.

Кольцевой корпус 20 включает в себя комплементарные верхнюю и нижнюю корпусные части 21, 22.

Вращающийся элемент 30 проходит в кольцевой корпус 20 и вращается относительно кольцевого корпуса 20 вокруг оси 301 вращения, которая находится в центре кольцевого корпуса 20. В частности, верхняя и нижняя корпусные части 21, 22 кольцевого корпуса 20 совместно образуют вмещающее пространство 201. Кольцевой корпус 20 формируется с отверстием 200, которое окружает ось 301 вращения и которое находится в пространственной связи с вмещающим пространством 201. Вращающийся элемент 30 включает в себя ступицу 31 и шесть разнесенных по углу спиц 32, каждая из которых проходит в радиальном направлении и наружу от ступицы 31 и во вмещающее пространство 201 через отверстие 200. В этом варианте осуществления вращающийся элемент 30 вращается относительно управляющего магнитного блока 50 между первым и вторым угловыми положениями.

Далее, на фиг.2 управляющий магнитный блок 50 размещается во вмещающем пространстве 201 в кольцевом корпусе 20 в некоторой позиции по отношению к вращающемуся элементу 30, устанавливается на кольцевом корпусе 20 и включает в себя шесть разнесенных по углу электромагнитов 51, каждый из которых включает в себя сердечник 511, который имеет ось 501 сердечника, лежащую в плоскости, перпендикулярной к оси 301 вращения, и обмотку 512, которая наматывается на сердечник 511. В данном варианте осуществления обмотка 512 каждого из электромагнитов 51 управляющего магнитного блока 50 имеет противоположные концы, которые расположены снаружи кольцевого корпуса и соединены с источником 70 электропитания.

Управляемый магнитный блок 40 располагается во вмещающем пространстве 201 корпуса 20, устанавливается на вращающемся элементе 30 с возможностью совместного вращения с вращающимся элементом 30 и включает в себя шесть разнесенных по углу магнитов 41, каждый из которых устанавливается на свободном конце соответствующей из спиц 32 вращающегося элемента 30. В данном варианте осуществления каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 является постоянным магнитом.

Отметим, что магниты 41 управляемого магнитного блока 40 размещаются так, что смежные полюса двух смежных магнитов 41 имеют одинаковую полярность.

Сенсорный блок 60 включает в себя три разнесенных по углу датчика 61, каждый из которых располагается между соответствующей из смежных пар магнитов 51 управляющего магнитного блока 50. В данном варианте осуществления каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 представляет собой датчик Холла, который работает так, чтобы обнаруживать магнитное поле, и так, чтобы вырабатывать электрический сигнал, т.е. напряжение, которое соответствует обнаруженному этим датчиком магнитному полю.

В работе, когда вращающийся элемент 30 находится в первом угловом положении, как лучше всего видно на фиг.1, три из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 находятся соответственно вблизи датчиков 61 сенсорного блока 60. В это время каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 обнаруживает магнитное поле ближайшего из магнитов 41 управляемого магнитного блока 41 и вырабатывает электрический сигнал, который соответствует обнаруженному этим датчиком магнитному полю. В ответ на этот электрический сигнал, вырабатываемый каждым из датчиков 61 сенсорного блока 60, каждый из магнитов 51 управляющего магнитного блока 50 вырабатывает магнитное поле, так что каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 отталкивается одним из соседней пары магнитов 51 управляемого магнитного блока 50 и притягивается другим из соседней пары магнитов 51 управляющего магнитного блока 50, вызывая тем самым вращение вращающегося элемента 30 в направлении против часовой стрелки, как указывается стрелкой (А), ко второму угловому положению. Когда вращающийся элемент 30 находится во втором угловом положении, как лучше всего показано на фиг.3, каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 практически совмещается в радиальном направлении со смежным из магнитов 51 управляемого магнитного блока 50. В это время каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 обнаруживает изменение в магнитном поле, обнаруженное ранее этим датчиком, что приводит к блокированию каждого из магнитов 51 управляющего магнитного блока 50 сенсорным блоком 60 от вырабатывания магнитного поля, посредством чего разрешается дальнейшее вращение вращающегося элемента 30 к первому угловому положению благодаря инерции.

Как явствует из вышеприведенного описания, устройство для выработки тягового усилия по данному изобретению по сравнению с традиционными электродвигателями, построенными из статоров и роторов, может работать, чтобы приводить вращающийся элемент 30 в постоянное вращение путем разблокирования и блокировки управляющего магнитного блока 50 на основе угловой ориентации вращающегося элемента 30 относительно управляющего магнитного блока 50, что в результате дает простую недорогую и с низким энергопотреблением конструкцию для выработки тягового усилия для применения в автомобилях.

Хотя настоящее изобретение описано применительно к тому, что считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, понятно, что данное изобретение не ограничивается раскрытым вариантом осуществления, но предназначено для охвата различных компоновок, входящих в сущность и объем самой широкой интерпретации, чтобы вмещать в себя все такие модификации и эквивалентные компоновки.