Устройство для создания движущей силы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания движущей силы с использованием электрической энергии. Технический результат состоит в исключении дорогостоящего топлива. Устройство включает в себя цилиндрический корпус (10), ведущий элемент (40) и магнитный блок (20). Ведущий элемент (40) установлен в цилиндрическом корпусе (10) с возможностью перемещения и содержит магнит (41). Магнитный блок (20) включает в себя первый и второй магниты (21, 22), каждый из которых закрывает одно соответствующее из первого и второго открытых торцов (101, 102) цилиндрического корпуса (10). Подобная конструкция обеспечивает переменную полярность магнитного поля магнита (41) ведущего элемента (40) с целью получения возвратно-поступательного движения ведущего элемента (40) в цилиндрическом корпусе (10). 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам для создания движущей силы и, в частности, к устройствам для создания движущей силы с использованием электрической энергии.

Уровень техники

Обычным устройством для создания движущей силы необходимо топливо, которое относительно дорого. Ранее выдвигались предложения использовать электрические двигатели. Хотя в настоящее время существует множество конструкций электрических двигателей обычного типа, имеющиеся электрические двигатели, в частности те, которые используются в автомобилях, обладают слишком большими габаритами и массой.

Раскрытие изобретения

В связи с этим целью настоящего изобретения является разработка устройства для создания движущей силы, свободной от вышеупомянутых недостатков, присущих существующим конструкциям.

Согласно настоящему изобретению устройство для создания движущей силы включает в себя цилиндрический корпус, ведущий элемент и магнитный блок. Цилиндрический корпус имеет противоположные первый и второй открытые торцы. Ведущий элемент установлен внутри цилиндрического корпуса с возможностью перемещения и снабжен магнитом. Перемещение ведущего элемента относительно цилиндрического корпуса осуществляется между двумя положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов цилиндрического корпуса. Магнитный блок включает в себя первый и второй магниты, закрывающие соответственно первый и второй открытые торцы цилиндрического корпуса. Когда ведущий элемент находится в первом положении, полярности магнитов ведущего элемента и магнитного блока таковы, что первый магнит отталкивает, а второй магнит притягивает магнит ведущего элемента, вызывая перемещение ведущего звена во второе положение. Когда ведущий элемент находится во втором положении, полярности магнита ведущего элемента и магнитов магнитного блока таковы, что второй магнит отталкивает, а первый магнит притягивает магнит ведущего элемента, вызывая перемещение ведущего элемента в первое положение.

Краткое описание чертежей

Прочие признаки и достоинства настоящего изобретения изложены в подробном описании его предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - первое предпочтительное осуществление устройства для создания движущей силы, соответствующее изобретению, в перспективе с пространственным разделением деталей;

фиг.2 - первое предпочтительное осуществление изобретения в сборе в перспективе;

фиг.3 - частичный разрез первого предпочтительного осуществления изобретения в рабочем состоянии;

фиг.4 - второе предпочтительное осуществление устройства для создания движущей силы, соответствующее изобретению, в перспективе с пространственным разделением деталей;

фиг.5 - частичный разрез третьего предпочтительного осуществления устройства для создания движущей силы, соответствующего изобретению.

Осуществление изобретения

Перед тем как перейти к более детальному описанию настоящего изобретения отметим, что во всем тексте описания изобретения подобные элементы обозначены одинаковыми позициями.

В соответствии с фиг.1-3 первый предпочтительный вариант осуществления устройства для создания движущей силы, соответствующее настоящему изобретению включает в себя цилиндрический корпус 10, ведущий элемент 40, магнитный блок 20, первый электрический контактный блок 30, второй электрический контактный блок 70 и ведомый элемент 50.

В цилиндрическом корпусе 10 имеются первый и второй открытые торцы 101 и 102, находящиеся один напротив другого в продольном направлении, показанном стрелкой Z.

Ведущий элемент 40 установлен внутри цилиндрического корпуса 10 с возможностью перемещения, содержит магнит 41 и может перемещаться между первым и вторым положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов 101 и 102 цилиндрического корпуса 10.

В настоящем варианте осуществления изобретения магнит 41 ведущего элемента 40 является электромагнитом и включает в себя железный сердечник 43 и провод 42, намотанный вокруг сердечника 43.

Ведущий элемент 40, кроме того, имеет два контактных элемента 44, каждый из которых соединен с соответствующим концом провода 42 магнита 41 ведущего элемента 40.

Магнитный блок 20 включает в себя первый и второй магниты 21 и 22, каждый из которых закрывает соответственно один из открытых торцов 101, 102 цилиндрического корпуса 10 таким образом, что сторона первого магнита 21, обращенная к ведущему элементу 40, имеет ту же полярность, что и сторона второго магнита 22, обращенная к ведущему элементу 40. В настоящем варианте осуществления изобретения первый и второй магниты 21 и 22, входящие в состав магнитного блока 20, являются постоянными магнитами. В альтернативном варианте осуществления изобретения первый и второй магниты 21, 22 магнитного блока 20 являются электромагнитами.

Первый электрический контактный блок 30 включает в себя первую и вторую контактные площадки 31 и 32, он прикреплен к внутренней стороне цилиндрического корпуса 10 и расположен вблизи первого открытого торца 101 цилиндрического корпуса 10. Как хорошо видно на фиг.3, первая контактная площадка 31 первого электрического контактного блока 30 соединена с отрицательным выводом первого источника 301 электрической энергии, тогда как вторая контактная площадка 32 первого электрического контактного блока 30 соединена с положительным выводом первого источника 301 электрической энергии.

Второй электрический контактный блок 70 включает в себя первую и вторую контактные площадки 71 и 72, он прикреплен к внутренней стороне цилиндрического корпуса 10 и расположен вблизи второго открытого торца 102 цилиндрического корпуса 10 таким образом, что первая и вторая контактные площадки 71 и 72 второго электрического контактного блока 70 в продольном направлении (показанном стрелкой Z) находятся напротив соответственно первой и второй контактных площадок 31 и 32 первого электрического контактного блока 30. Как хорошо видно на фиг.3, первая контактная площадка 71 второго электрического контактного блока 70 соединена с положительным выводом второго источника 302 электрической энергии, тогда как вторая контактная площадка 72 второго электрического контактного блока 70 соединена с отрицательным выводом второго источника 302 электрической энергии.

В этом варианте осуществления изобретения в цилиндрическом корпусе 10 выполнена продольная (в направлении стрелки Z) прорезь 103. Устройство также включает в себя ведомый элемент 50, который проходит через прорезь 103 цилиндрического корпуса 10 и соединен с возможностью совместного перемещения с ведущим элементом 40. Подобная конструкция позволяет передавать движущую силу, создаваемую устройством, через ведомый элемент 50.

В процессе работы, когда ведущий элемент 40 перемещается в первое положение, магнит 41 ведущего элемента 40 посредством контактных элементов 44 ведущего элемента 40 устанавливает электрическое соединение с первой и второй контактными площадками 31 и 32 первого электрического контактного блока 30. В этот момент полярность магнитного поля магнита 41 ведущего элемента 40 изменяется таким образом, что первый магнит 21 отталкивает, а второй магнит 22 притягивает магнит 41 ведущего элемента 40, что вызывает перемещение ведущего элемента 40 во второе положение. Когда ведущий элемент 40 перемещается во второе положение, магнит 41 ведущего элемента 40 через контактные элементы 44 ведущего элемента 40 устанавливает электрическое соединение с первой и второй контактными площадками 71 и 72 второго электрического контактного блока 70. При этом полярность магнитного поля магнита 41 ведущего элемента 40 меняется таким образом, что второй магнит 22 отталкивает, а первый магнит 21 притягивает магнит 41 ведущего элемента 40, что вызывает перемещение ведущего элемента 40 в первое положение. После чего происходит повторение вышеописанных этапов работы устройства.

На фигуре 4 показан второй предпочтительный вариант осуществления устройства для создания движущей силы, соответствующий настоящему изобретению. В отличие от предыдущего варианта осуществления изобретения в цилиндрическом корпусе 10 выполнены две прорези 103 (на фиг.4 показана только одна прорезь 103). В данном случае устройство включает в себя два ведомых элемента 50, каждый из которых проходит через соответствующую прорезь 103 в цилиндрический корпус 10 и соединен с возможностью совместного перемещения с ведущим элементом 40.

На фиг.5 показан третий предпочтительный вариант осуществления устройства для создания движущей силы, соответствующий настоящему изобретению. В отличие от предыдущих вариантов осуществления изобретения в состав устройства входят цилиндрический корпус 10', ведущий элемент 40', датчик 60 и магнитный блок 20'.

Цилиндрический корпус 10' имеет первый и второй открытые торцы 101' и 102', находящиеся в продольном направлении, показанном стрелкой Z, один напротив другого.

Ведущий элемент 40' установлен в цилиндрическом корпусе 10' с возможностью перемещения, он снабжен магнитом 41', и может перемещаться между первым и вторым положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов 101' и 102' цилиндрического корпуса 10'. В данном варианте осуществления изобретения магнит 41' ведущего элемента 40' является постоянным магнитом.

Датчик 60 установлен в цилиндрическом корпусе 10' между первым и вторым открытыми торцами 101' и 102' цилиндрического корпуса 10' и предназначен для детектирования магнитного поля магнита 41' ведущего элемента 40' и формирования электрического сигнала, т.е. напряжения, соответствующего обнаруженному магнитному полю. В данном варианте осуществления изобретения в качестве датчика 60 может использоваться либо датчик Холла, либо проволочный потенциометр.

Магнитный блок 20' включает в себя первый и второй магниты 21' и 22', каждый из которых закрывает соответственно один из открытых торцов 101', 102' цилиндрического корпуса 10', и соединен с датчиком 60 для приема электрического сигнала, формируемого датчиком 60, с целью изменения полярностей магнитных полей первого и второго магнитов 21' и 22'. В настоящем варианте осуществлении изобретения каждый из магнитов 21' и 22' магнитного блока 20' является электромагнитом.

При работе установки, когда ведущий элемент 40' перемещается в первое положение, датчик 60 обнаруживает магнитное поле магнита 41' ведущего элемента 40' и формирует электрический сигнал, соответствующий обнаруженному магнитному полю. Под воздействием электрического сигнала, сформированного датчиком 60, полярность магнитного поля первого и второго магнитов 21' и 22' меняется таким образом, что первый магнит 21' отталкивает, а второй магнит 22' притягивает магнит 41' ведущего элемента 40', что вызывает перемещение ведущего элемента 40' во второе положение. При перемещении ведущего элемента 40' во второе положение датчик 60 детектирует магнитное поле магнита 41' ведущего элемента 40' и формирует электрический сигнал, соответствующий обнаруженному магнитному полю. Под воздействием электрического сигнала, сформированного датчиком 60, полярность магнитного поля каждого из магнитов 21' и 22' меняется таким образом, что второй магнит 22' отталкивает, а первый магнит 21' притягивает магнит 41' ведущего элемента 40', что вызывает перемещение ведущего элемента 40' в первое положение. После чего происходит повторение вышеописанных этапов работы установки.

Согласно вышеприведенному описанию устройство, соответствующее настоящему изобретению, в отличие от стандартных электродвигателей, построенных на основе статоров и роторов, использует магниты 21, 21', 22, 22', 41, 41' для получения возвратно-поступательного движения ведущего элемента 40 (40') между первым и вторым положениями, что позволяет создать простую, недорогую и легкую конструкцию для создания движущей силы, подходящую для использования в автомобилях.

Хотя настоящее изобретение описано выше на примерах предпочтительных вариантов осуществления, необходимо иметь в виду, что оно не ограничивается вышеизложенными вариантами его осуществления, и в него могут быть внесены различные модификации и изменения, не выходящие за рамки сущности и объема изобретения.

1. Устройство для создания движущей силы, содержащее цилиндрический корпус (10), имеющий противоположные первый и второй открытые торцы (101, 102); ведущий элемент (40), установленный в цилиндрическом корпусе (10) с возможностью перемещения и содержащий электромагнит (41), причем ведущий элемент (40) выполнен с возможностью перемещения относительно цилиндрического корпуса (10) между первым и вторым положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов (101, 102) цилиндрического корпуса (10);
магнитный блок (20), включающий в себя первый и второй магниты (21, 22), каждый из которых закрывает соответственно один из указанных первого и второго открытых торцов (101, 102) цилиндрического корпуса (10);
первый электрический контактный блок (30), установленный в цилиндрическом корпусе (10) с возможностью подключения к первому источнику (301) электроэнергии,
второй электрический контактный блок (70), установленный в цилиндрическом корпусе (10) с возможностью подключения ко второму источнику (302) электроэнергии,
при этом полярность магнитного поля электромагнита (41) ведущего элемента (40) при перемещении ведущего элемента (40) в первое положение меняется так, что первый магнит (21) отталкивает, а второй магнит (22) притягивает электромагнит (41) ведущего элемента, вызывая перемещение ведущего элемента (40) во второе положение;
полярность магнитного поля электромагнита (41) ведущего элемента (40) при перемещении ведущего элемента (40) во второе положение меняется так, что второй магнит (22) отталкивает, а первый магнит (21) притягивает электромагнит (41) ведущего элемента (40), вызывая перемещение ведущего элемента (40) в первое положение;
причем электромагнит (41) ведущего элемента (40) устанавливает электрическое соединение с указанным первым электрическим контактным блоком (30) при перемещении ведущего элемента (40) в первое положение для изменения полярности магнитного поля электромагнита (41) ведущего элемента (40);
электромагнит (41) ведущего элемента (40) устанавливает электрическое соединение со вторым электрическим контактным блоком (70) при перемещении ведущего элемента (40) во второе положение для изменения полярности магнитного поля электромагнита (41) ведущего элемента (40).

2. Устройство по п.1, в котором электромагнит (41) ведущего элемента включает в себя железный сердечник (43) и провод (42), намотанный на железный сердечник (43), при этом ведущий элемент (40) дополнительно содержит пару контактных элементов (44), каждый из которых соединен с соответствующим одним из противоположных концов провода (42), причем электромагнит (41) ведущего элемента (40) устанавливает электрическое соединение с первым и вторым электрическими контактными блоками (30, 70) посредством контактных элементов (44).

3. Устройство по п.1, в котором первый и второй магниты (21, 22) являются постоянными магнитами.

4. Устройство для создания движущей силы, содержащее цилиндрический корпус (10'), имеющий противоположные первый и второй открытые торцы (101', 102');
ведущий элемент (40'), установленный в цилиндрическом корпусе (10') с возможностью перемещения и содержащий магнит (41'), причем ведущий элемент (40') выполнен с возможностью перемещения относительно цилиндрического корпуса (10') между первым и вторым положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов (101', 102') цилиндрического корпуса (10');
магнитный блок (20'), включающий в себя первый и второй электромагниты (21', 22'), каждый из которых закрывает соответственно один из указанных первого и второго открытых торцов (101', 102') цилиндрического корпуса (10');
датчик (60), установленный на цилиндрическом корпусе (10') и предназначенный для обнаружения магнитного поля магнита (41') ведущего элемента (40') и формирования электрического сигнала, соответствующего обнаруженному магнитному полю,
при этом полярность магнитного поля магнитного блока (20') при перемещении ведущего элемента (40') в первое положение меняется так, что первый электромагнит (21') отталкивает, а второй электромагнит (22') притягивает магнит (41') ведущего элемента (40'), вызывая перемещение ведущего элемента (40') во второе положение;
и полярность магнитного поля магнитного блока (20') при перемещении ведущего элемента (40') во второе положение меняется так, что второй электромагнит (22') отталкивает, а первый электромагнит (21') притягивает магнит (41') ведущего элемента (40'), вызывая перемещение ведущего элемента (40) в первое положение,
причем магнитный блок (20') соединен с датчиком (60) для приема электрического сигнала, формируемого датчиком (60), для изменения полярности магнитного поля магнитного блока (20') под воздействием электрического сигнала от датчика (60).

5. Устройство по п.4, в котором магнит (41') ведущего элемента (40') является постоянным магнитом.

6. Устройство для создания движущей силы, содержащее цилиндрический корпус (10), имеющий противоположные первый и второй открытые торцы (101, 102);
ведущий элемент (40), установленный в цилиндрическом корпусе (10) с возможностью перемещения и содержащий магнит (41), причем ведущий элемент (40) выполнен с возможностью перемещения относительно цилиндрического корпуса (10) между первым и вторым положениями, находящимися соответственно вблизи первого и второго открытых торцов (101, 102) цилиндрического корпуса (10);
магнитный блок (20), включающий в себя первый и второй магниты (21, 22), каждый из которых закрывает соответственно один из указанных первого и второго открытых торцов (101, 102) цилиндрического корпуса (10);
ведомый элемент (50), проходящий внутрь цилиндрического корпуса (10) и соединенный с возможностью совместного перемещения с ведущим элементом (40),
при этом полярность магнитного поля магнита (41) ведущего элемента (40) при перемещении ведущего элемента (40) в первое положение меняется так, что первый магнит (21) отталкивает, а второй магнит (22) притягивает магнит (41) ведущего элемента, вызывая перемещение ведущего элемента (40) во второе положение;
и полярность магнитного поля магнита (41) ведущего элемента (40) при перемещении ведущего элемента (40) во второе положение меняется так, что второй магнит (22) отталкивает, а первый магнит (21) притягивает магнит (41) ведущего элемента (40), вызывая перемещение ведущего элемента (40) в первое положение.