发明名称 电磁动力液压发动装置及方法
摘要 一种液压发动装置及方法用来将脉波式之电磁能量变换成机械力量和运动。该发动装置产生可用之机械动力,其方法是利用抽蓄动作以流体使一个往复活塞在一个汽缸内动作用来回应该脉波式的电磁能量。在该汽缸之两端设有止回阀输入和输出埠口,该输出埠口液压式的耦合到一个液压马达,藉以从该液压马达之输出驱动轴配送机械动力。该活塞设有永久磁铁,形成与脉波式电磁铁合作用来产生往复运动。在操作方面,当该活塞之任何指定之转回行程时,流体就在汽缸室部份(在先前被抽成真空)之对应之输入埠口导入,当任何指定之压缩行程时,流体就从汽缸室部份(在转回行程时被充填)之对应之输出埠口配送。输出流体维持在高压力用来驱动液压马达或被引导到一个旁通阀,该马达和旁通阀双方液压式的经由流体储存器耦合回到汽缸之输入埠口。电磁铁和活塞之多重配置可以加强该系统之操作。在车辆之应用中,液压马达之驱动轴耦合到车辆之驱动列车用来产生推进者。
申请公布号 TW224070 申请公布日期 1994.05.21
申请号 TW082100168 申请日期 1993.01.13
申请人 阿尔文.B.辛普森;查利.W.比斯尔 发明人 阿尔文.B.辛普森;查利.W.比斯尔
分类号 B60K16/00;F03G7/00 主分类号 B60K16/00
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号白宫企业大楼一一一二室
主权项 1﹒一种液压发动装置,该装置包含有: 一个电能源装置,用来对该装置供给 电源; ﹒一个液压马达,具有一个输出驱动轴 用来将来自该电能源之电能有效的变换成 功(work); 至少为一个之电磁铁装置,电的耦合 和回应该能源装置用来产生受控制之磁场 ,该电磁铁装置包含有一个线圈构件和一 个固定式被配置在该线圈构件之中央之磁 性心子构件;和 至少为一个之活塞永久磁铁装置,被 配置在一个汽缸之内,与该心子构件形成 磁性耦合之关系,该汽缸具有适当配置之 输入和输出埠口位于该汽缸之各端用来交 替的接收和配送加压之流体,该输出埠口 与该液压马达形成液压耦合之关系。 2﹒如申请专利范围第1项之液压发动装置, 其中: 该能源装置包含有一个受控制之ON/ 0FF 能源电路用来产生磁场,该磁场极化 该心子构件之第一端成为一个极性相同于 该至少为一个之活塞永久磁铁装置之永久 极性,藉以在该受控制之ON/OFF能源之 ON状态时产生排斥力量; 当该受控制之ON/OFF能源之OFF状 态时,该心子构件之该第一端被磁性的中 性化,使该活塞永久磁铁装置被吸向该心 子构件之该第一端;和 该受控制之ON/OFF能源装置被同步 化用来产生交替OW/OFF激励状态,利用 该活塞永久磁铁装置产生往复动作,藉以 易于接收和配送加压之流体。 3﹒如申请专利范围第1项之液压发动装置, 其中; 该至少为一个之电磁铁装置包含有第 一和第二电磁铁装置,每一个电磁铁装置 被配管成机械的对准该汽缸之对立端, 该第一和第二电磁铁装置各具有一个 双绕组线圈构件包含有第一绕组和第二绕 组用来交替的接收来自该能源之电能,藉 以在有关之心子构件产生指定之第一和第 二磁极性,使该活塞永久磁铁装置往复的 移动。 4﹒如申请专利范围第1项之液压发动装置, 其中 该汽缸和活塞永久磁铁装置包含有一 组至少有二个相似之该汽缸和活塞永久磁 铁装置, 该至少为二个相似之该汽缸和活塞永 久磁铁装置被一个机械介面隔开,该介面 将一个汽缸和活塞永久磁铁装置耦合到另 外一个汽缸和活塞永久磁铁装置,该机械 介面包括有一个可动,非磁性轴,用来将 一个活来永久磁铁装置连接到另外一个活 塞永久磁铁装置藉以形成一个轴连接活塞 永久磁铁装置,用来产生双方之活塞永久 磁铁装置之同步之往复动作;和该至少为 一个之电磁铁装置包含第一和第二电磁铁 装置,每一个电磁铁装置被配置成机械的 对准该组之对立端, 该第一和第二电磁铁装置各具有一个 双绕组线圈构件包含有第一绕组和第二绕 组用来交替的接收来自该能源之电能,藉 以在有关之心子构件产生指定之第一和第 二磁极性,使该轴连接活塞永久磁铁装置 往复的移动。 5﹒如申请专利范围第1项之液压发动装电, 其中该装置更包含有: 一个压力稳定器装置,用来维持一个 流体压力,藉以使该液压马达进行均匀之 操作;和 该输入和输出埠口各具有一个止回阀 装置用来控制该流体之流动。 6﹒如申请专利范围第5项之液压发动装置, 其中该装置更包含有: 一个液压阀,耦合到该稳定器装置, 用来将该流体引导到该液压马达; 一个旁通液压阀,亦耦合到该稳定器 装置,用来产生该发动装置之间置状态操 作;和 一个流体储存器,液压式的耦合到该 输入埠口之每一个和耦合到该旁通液压阀 和该液压马达。 7﹒如申请专利范围第1项之液压发动装置, 其中: 该汽缸和活塞永久磁铁装置包含有一 组至少为二个相似之该汽缸和活塞永久磁 铁装置, 该至少为二个相似之该汽缸和活塞永 久磁铁装置被一个机械介面隔开,该介面 将一个汽缸和活塞永久磁铁装置耦合到另 外一个汽缸和活塞永久磁铁装置,该机械 介面包括有一个可动,非磁性轴,用来将 一个活塞永久磁铁装置连接到另外一个活 塞永久磁铁装置藉以形成一个轴连接活塞 永久磁铁装置,用来产生双方之活塞永久 磁铁装置之同步之往复动作;和 该至少为一个之电磁铁装置包含第一 ,第二,和第三电磁铁装置,该第一和第 二电磁铁装置被配置成机械的对准该组之 对立端,该第三电磁铁装置被配置在该机 械介面内, 该第一,第二,和第三电磁铁装置之 有一个各具有一个双绕组线圈构件包含有 第一绕组和第二绕组用来交替的接收来自 该能源之电能,藉以在有关之心子构件产 生指定之第一和第二磁极性,使该轴连接 活塞永久磁铁装置往复的移动。 8﹒一种用来进行推进之具有驱动列车、轴和 轮子之车辆装置,该车辆装置包含有: 一个电能源装置,用来对该装置供给 电源; 一个液压马达,具有一个输出驱动轴 耦合到该驱动列车用来产生推进; 至少为一个之电磁铁装置,电的耦合 和回应该能源装置用来产生受控制之磁场 ,该电磁铁装置包含有一个线圈机件和一 个固定式被配置在该线圈构件之中央之磁 化心子构件;和 至少为一个之活塞永久磁铁装置,被 配置在一个汽缸之内,与该心子构件形成 磁性耦合之关系,该汽缸具有适当配置之 输入和输出埠口位于该汽缸之各端用来交 替的接收和配送加压之流体,该输出埠口 与该液压马达形成液压耦合之关系。 9﹒如申请专利范围第8项之用来进行推进之 具有驱动列车、轴和轮子之车辆装置,其 中该车辆装置更包含有: 一个压力稳定器装置,用来维持流体 压力藉以进行该液压马达之均匀操作;和 该输入和输出埠口各具有一个止回阀 装置用来控制该流体之流动。 10﹒如申请专利范围第9项之用来进行推进 之具有驱动列车、轴和轮子之车辆装置, 其中该车辆装置更包含有: 一个液压阀,耦合到该稳定器装置, 用来将该流体引导到该液压马达; 一个旁通液压阀,亦耦合到该稳定器 装置用来进行该发动装置之闲置状态操作 ;和 一个流体储存器,液压式的耦合到每 一个输入埠口和耦合到该旁通阀和该液压 马达。 11﹒如申请专利范围第8项之用来进行推进 之具有驱动列车、轴和轮子之车辆装置, 其中 该至少为一个之电磁铁装置包含有第 一和第二电磁铁装置,各个电磁铁装置被 配置成机械的对准在该汽缸之对立端, 该第一和第二电磁铁装置各具有一个 双绕组线圈构件包含有第一绕组和第二绕 组用来交替的接收来自该能源之电能,藉 以在有关之心子构件产生一个指定之第一 和第二磁极,用以使该活塞永久磁铁装置 往复的移动。 12﹒如申请专利范围第11项之用来进行推进 之具有驱动列车、轴和轮子之车辆装置, 其中该车辆装置更包含有: 一个压力稳定器装置,用来维持流体 压力藉以进行该液压马达之均匀操作; 一个液压阀,耦合到该稳定器装置, 用来将该流体引导到该液压马达; 一个旁通液压阀,亦耦合到该稳定器 装置用来进行该发动装置之闲置状态操作 一个流体储存器,液压式的耦合到该 输入埠口和该旁通阀和该液压马达之每一 个;和 该输入和输出埠口各具有一个止回阀 装置用来控制该流体之流动。 13﹒如申请专利范围第8项之用来进行推进 之具有驱动列车,轴和轮子之车辆装置, 其中; 该汽缸和活塞永久磁铁装置包含有一 组至少有二个相似之该汽缸和活塞永久磁 铁装置, 该至少为二个相似之该汽缸和活塞永 久磁铁装置被一个机械介面隔开,该介面 将一个汽缸和活塞永久磁铁装置耦合到另 外一个汽缸和活塞永久磁铁装置,该机械 介面包括有一个可动,非磁性轴,用来将 一个活塞永久磁铁装置通接到另外一个活 塞永久磁铁装置藉以形成一个轴连接活塞 永久磁铁装置,用来产生双方之活塞永久 磁铁装置之同步之往复动作;和 该至少为一个之电磁铁装置包含第一 和第二电磁铁装置,每一个电磁铁装置被 配置成机械的对准该组之对立端, 该第一和第二电磁铁装置各具有一个 双绕组线圈构件包含有第一绕组和第二绕 组用来交替的接收来自该能源之电能,藉 以在有阀之心子构件产生指定之第一和第 二磁极性,使该轴连接活塞永久磁铁装置 往复的移动。 14﹒如申请专利范围第8项之用来进行推进 之具有驱动列车、轴和轮子之车辆装置, 其中该车辆装置更包含有; 该汽缸和活塞永久磁铁装置包含有一 组至少为二个相似之该汽缸和活塞永久磁 铁装置, 该至少为二个相似之该汽缸和活塞永 久磁铁装置被一个机械介面隔开,该介面 将一个汽缸和活塞永久磁铁装置耦合到另 外一个汽缸和活塞永久磁铁装置,该机械 介面包括有一个可动,非磁性轴,用来将 一个活塞永久磁铁装置连接到另外一个活 塞永久磁铁装置藉以形成一个轴连接活塞 永久磁铁装置,用来产生双方之活塞永久 磁铁装置之同步之往复动作:和 该至少为一个之电磁铁装置包含第一 ,第二和第三电磁铁装置,该第一和第二 电磁铁装置被配置成机械的对准该组之对 立端,该第三电磁铁装置被配置在该机械 介面内, 该第一、第二,和第三电磁铁装置之 每一个各具有一个双绕组线圈构件包含有 第一绕组和第二绕组用来交替的接收来自 该能源之电能,藉以在有关之心子构件产 生指定之第一和第二磁极性,使该轴连接 活塞永久磁铁装置往复的移动。 15﹒一种液压泵装置,该装置包含有 一个电能源装置,用来对该装置供给 电源; 至少为一个之电磁铁装置,电的耦合 和回应该能源装置用来产生受控制之磁场 ,该电磁铁装置包含有一个线圈构件和一 个固定式被配置在该线圈构件之中央之磁 化心子构件;和 至少为一个之活塞永久磁铁装置,被 配置在一个汽缸之内,与该心子构件形成 磁性耦合之关系,该汽缸具有适当配置之 输入和输出埠口位于该汽缸之各端用来交 替的接收和配送加压之流体。 16﹒如申请专利范围第15项之液压泵装置, 其中: 该汽缸和活塞永久磁铁装置包含有一 组至少有二个相似之该汽缸和活塞永久磁 铁装置, 该至少为二个相似之该汽缸和活塞永 久磁铁装置被一个机械介面隔开,该介面 将一个汽缸和活塞永久磁铁装置耦合到另 外一个汽缸和活塞永久磁铁装置,该机械 介面包括有一个可动,非磁性轴,用来将 一个活塞永久磁铁装置连接到另外一个活 塞永久磁铁装置藉以形成一个轴连接活塞 永久磁铁装置,用来产生双方之活塞永久 磁铁装置之同步之往复动作: 该至少为一个之电磁铁装置包含第一 ,第二和第三电磁铁装置,该第一和第二 电磁铁装置被配置成机械的对准该组之对 立端,该第三电磁铁装置被配置在该机械 介面内, 该第一、第二,和第三电磁铁装置之 每一个各具有一个双绕组线圈构件包含有 第一绕组和第二绕组用来交替的接收来自 该能源之电能,藉以在有关之心子构件产 生指定之第一和第二磁极性,使该轴连接 活塞永久磁铁装置往复的移动。 17﹒如申请专利范围第16项之液压泵装置, 其中: 该轴连接活塞永久磁铁装置更包含有 端连接轴构件用来与该第一和第二电磁铁 装置之对应之心子构件互作磁性的合作, 该对应之心子构件具有一个中央口径部份。 18﹒一种使用液压装置产生推进之方法,该 方法所包含之步骤有: (a)设置一个发动装置,该发动装 置包含有: 一个电能源装匮,用来对该装置供给 电源 一个液压马达,具有一个输出驱动轴 至少为一个之电磁铁装置,电的隅合 和回应该能源装置用来产生受控制之磁场 ,该电磁铁装置包含有一个线圈构件和一 个固定式被配置在该线圈构件之中央之磁 化心子构件,和 至少为一个之活塞永久磁铁装置,被 配置在一个汽缸之内,与该心子构件形成 磁性耦合之关系,该汽缸只有适当配置之 输入和输出埠口位于该汽缸之各端用来交 替的接收和配送加压之流体,该输出埠口 与该液压马达形成液压耦合之关系; (b)设置一个流体源,该流体源被 液压式的耦合到该汽缸之该输入埠口, (c)将该输出驱动轴机合到一个车 辆之驱动列车; (d)利用该能源装置同步式的激励 和解激励该线圈构件和产生动力状态,用 以产生交替极性之磁场; (e)当第一极性状态时,排斥该活 塞永久磁铁装置; (f)经由该等输入埠口的其中之一 接收来自该流体源之流体进入该汽缸之空 室部份,同时当该排斥步骤时经由该等输 出埠口的其中之一抽蓄先前被充填在该汽 缸之空室部份之流体;(6)当第二极性状态时将该活 塞永 久磁铁装置吸引到该心子构件; (h)经由另外一个输入埠口接收来 自该流体源之流体,进入步骤(f)之空 室部份,和当该吸引步骤时经由另外一个 输出埠口将步骤(f)所抽蓄之流体填入 该空室部份; (i)重复该步骤(e) (f), (X)和(h),使该活塞永久磁铁装置 产生往复的动作和对应的重复该流体之抽 蓄;和 (i)液压式的驱动该液压马达和转 动耦合到该驱动列车之该输出驱动轴。 19﹒如申请专利范围第18项之产生推进之方 法,其中: 该步骤(a)之设置一个发动装置更 包含设置一个旁通液压阀用来进行该发动 装置之闲置状态之操作;和该步骤(j) 被另外一个步骤(k)代替,经由连续的 抽蓄流体使其通过该旁通阀用来产生该装 置之操作之闲置状态。 20﹒ 一种液压发动装置,该装置包含有: 一个电能源装置,用来对该装置供给 电源; 第一、第二和第三电磁装置,电的耦 合和回应该能源装置用来产生受控制之磁 场; 至少为一个之轴连接活塞永久磁铁装 置,与该第一,第二和第三电磁装置合作 用来产生同步之往复动作和配送流体,该 至少为一个之轴连接活塞永久磁铁装置被 配置在一个埠口容器内;和 一个液压马达,液压式的机合到该容 器,该液压马达具有一个输出驱动轴用来 进行把来自该电能源之电能变换成功( work)。图示简单说明: 图1是本发明之斜视图用来表示一个 基本具体例包含有一个方块装置具有第一 和第二电磁装置被配置在相对端和具有止 回阀流体输入和输出埠口。 图2是沿着本发明之基本具体例之图 1之线2-2剖开之剖面图,用来表示一 个单一之活塞永久磁铁装置位于一个汽缸 室内和具有其永久磁铁北极端邻近第一电 磁铁装置之心子构件,它可以被交替的极 化用来排斥或吸收活塞永久磁铁装置,和 第二电磁铁装置互补式的交替第一电磁铁 之排斥或吸收极性,和更进一步的表示依 照活塞之压缩或转回行程状态之流体之输 入/输出流动。 图3是本发明之车辆应用之方块图, 用来表示电磁泵成为液压发动装置之组件 机械式的耦合到车辆之驱动列车, 图4是本发明之第二具体例之斜视图 ,所显示之方块配置在其对立端具有电磁 铁和止回阀流体输入/输出埠口用来液压 式的耦合到图3所示之其他之发动组件。 图5是本发明之第二具体例之沿着图 4之线5-5剖开之剖面图,用来显示在 该有关之汽缸室内双活塞永久磁铁装置和 被一个非磁性共同轴交互连接用来同步的 操作和增加流体之流量。 图5a表示一个动力源耦合到一个磁性 极性控制箱用来变更电磁铁之磁极性。 图6是本发明之第三具体例之斜视图 ,用来显示一个汽缸体在其对立端具有电 磁铁和一个第三电磁铁被配置在该汽缸内 之中央用来互补该端电磁铁所产主之压缩 和转回行程。 图7是本发明之第三具体例之沿着图 6之线7-7剖开之剖面图,用来显示在 有关之汽缸室内之双活塞永久磁铁装置和 机械式的被一个中央非磁性共同轴交互连 接,和被第三中央电磁铁磁性的耦合用来 加强同步化之往复动作,当压缩和转回行 程时用来接收和配送流体经过输入/输出 埠口。
地址 美国