專利名稱：重疊式永久磁鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永久磁鐵，更具體的說(shuō)，涉及一種將若干塊加工成預(yù)定形狀的永久磁鐵，按照規(guī)定的方式重疊起來(lái)，使得其磁力線在各方向上的分布不對(duì)稱的重疊式永久磁鐵。
背景技術(shù)：
稀土族元素在磁性合金中的應(yīng)用，大大提高了永久磁鐵的磁力強(qiáng)度，一般，其磁力為普通磁鐵的十倍以上，從而大大促進(jìn)了永久磁鐵在各技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
現(xiàn)有的永久磁鐵，無(wú)論它的形狀是長(zhǎng)條形，圓盤(pán)形，圓盤(pán)形，方形，三角形，還是其他形狀，在用現(xiàn)有技術(shù)中的方法制成后，其磁力線在各方向上的分布是完全對(duì)稱的。
利用永久磁鐵的磁力能夠使受到磁力作用的物體運(yùn)動(dòng)，例如，作直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以六面體的永久磁鐵為例，如圖1所示，若為現(xiàn)有的永久磁鐵，當(dāng)兩塊永久磁鐵之間的距離接近到一定程度時(shí)，根據(jù)其各自磁極位置的不同，就會(huì)在圖面的垂直方向上互相吸引，或者互相排斥，其運(yùn)動(dòng)方向如圖中的箭頭所示。
此外，如圖2所示，當(dāng)把一塊磁鐵固定，而把另一塊運(yùn)動(dòng)磁鐵放置在離開(kāi)這塊固定磁鐵距離很短的滑動(dòng)軌道中，使得這另一塊只能沿著圖面的水平方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如果先借助于外力，把這塊運(yùn)動(dòng)磁鐵沿著箭頭所示的方向推動(dòng)到圖2所示的位置，即，使得移動(dòng)磁鐵的一端處于固定磁鐵長(zhǎng)度(L)的中點(diǎn)(L/2)處，或超過(guò)L/2時(shí)，此時(shí)，不必施加外力，兩塊永久磁鐵之間的排斥力就能推動(dòng)移動(dòng)磁鐵向箭頭方向移動(dòng)。
同樣，如果把一塊圓盤(pán)形永久磁鐵固定不動(dòng)，而把另一塊永久磁鐵安裝成能繞著這塊固定永久磁鐵的軸線公轉(zhuǎn)，當(dāng)兩者的距離接近到一定程度時(shí)，就能使可轉(zhuǎn)動(dòng)的永久磁鐵借助于兩塊磁鐵之間的排斥力推動(dòng)其向一定方向繞著上述固定永久磁鐵的軸線旋轉(zhuǎn)一定的角度。
目前，已經(jīng)有了利用永久磁鐵上述性能的各種裝置。例如，在韓國(guó)第2001-083366號(hào)，名稱為“利用磁鐵旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)力的發(fā)電裝置”的公開(kāi)專利文獻(xiàn)中，在韓國(guó)第1998-034222號(hào)，名稱為“磁鐵電動(dòng)機(jī)”的公開(kāi)專利文獻(xiàn)中，以及韓國(guó)第2000-44號(hào)，名稱為“利用磁力和鐵的性質(zhì)的旋轉(zhuǎn)力增加裝置”的公開(kāi)專利文獻(xiàn)中，都公開(kāi)了這一類利用永久磁鐵的磁力傳遞動(dòng)力的裝置。
但是，由于現(xiàn)有技術(shù)中的永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布是對(duì)稱的，當(dāng)需要利用它們之間的排斥力作側(cè)向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先要克服相當(dāng)大的與運(yùn)動(dòng)方向相反的吸引力；或者，當(dāng)需要利用它們之間的吸引力時(shí)，首先要克服相當(dāng)大的與運(yùn)動(dòng)方向相反的排斥力。這樣，就要耗費(fèi)許多能量來(lái)推動(dòng)需要運(yùn)動(dòng)的磁鐵，而且不能充分利用磁鐵的磁力性能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種新穎的，磁力線在各方向上的分布不對(duì)稱的，或者都朝向同一個(gè)方向的，能充分利用永久磁鐵的磁力性能，增大作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)距離和推動(dòng)力的重疊式永久磁鐵。此外，本實(shí)用新型還提供了一種制造這種重疊式永久磁鐵的方法。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的重疊式永久磁鐵具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，它由兩塊以上的永久磁鐵依次重疊而成，上述各永久磁鐵具有預(yù)定的有一部分能互相重疊的互補(bǔ)的形狀，各相鄰的兩塊互相重疊的永久磁鐵連接的位置從其磁力線分布方向的對(duì)稱線開(kāi)始，并且相鄰兩塊重疊的永久磁鐵以極性相同的部分并排地連接在一起，使得重疊后的永久磁鐵在不同方向上的磁力線不對(duì)稱，或所有的磁力線都朝向同一個(gè)方向。
本實(shí)用新型的磁力線在各方向上的分布不對(duì)稱的重疊式永久磁鐵的制造方法，包括采用鑄造或壓力加工壓制成型，以及磁化等常規(guī)工序，制成兩塊以上普通的永久磁鐵，其特征在于，它還包括將這兩塊以上普通的永久磁鐵切割并重疊連接在一起的步驟，其重疊的方式為，使各相鄰的兩塊重疊的磁鐵連接的位置從磁力線在各方向上分布的對(duì)稱線開(kāi)始，并且相鄰兩塊重疊的永久磁鐵以極性相同的部分并排地連接在一起。


圖1是說(shuō)明兩塊普通的永久磁鐵互相吸引或排斥的狀態(tài)的示意圖；圖2是說(shuō)明兩塊普通的永久磁鐵能依靠自身的排斥力作縱向相對(duì)移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的六面體重疊式永久磁鐵的一個(gè)實(shí)施例的示意立體圖；圖4是本實(shí)用新型的六面體重疊式永久磁鐵的另一個(gè)實(shí)施例的示意立體圖；圖5是按照上述六面體重疊式永久磁鐵另一個(gè)實(shí)施例中的磁力線不對(duì)稱分布的示意圖；圖6a、6b、6c是本實(shí)用新型的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵的實(shí)施例的分解示意圖；圖7a是本實(shí)用新型的帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵的實(shí)施例的平面示意圖；圖7b是本實(shí)用新型的帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵的另一個(gè)實(shí)施例的平面示意圖；圖7c是圖7b中沿7c-7c線展開(kāi)后的斷面圖；圖8a是本實(shí)用新型的帶孔的方形重疊式永久磁鐵的實(shí)施例的平面示意圖；圖8b是本實(shí)用新型的圖8a中帶孔的方形重疊式永久磁鐵的一個(gè)組成部分的立體圖；圖8c是本實(shí)用新型帶孔的方形重疊式永久磁鐵的另一個(gè)實(shí)施例的平面示意圖；圖8d是本實(shí)用新型的圖8c中帶孔的方形重疊式永久磁鐵的一個(gè)組成部分的立體圖；圖9a是本實(shí)用新型帶孔的梯形重疊式永久磁鐵的實(shí)施例的平面示意圖；圖9b是本實(shí)用新型帶孔的梯形重疊式永久磁鐵的另一種實(shí)施例的平面示意圖；
圖10a是本實(shí)用新型的中空三角形重疊式永久磁鐵的實(shí)施例的平面示意圖；圖10b是本實(shí)用新型帶孔的三角形重疊式永久磁鐵的另一個(gè)實(shí)施例的平面示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3，圖3表示用四塊六面體永久磁鐵M1、M2、M3、M4所組合成的長(zhǎng)條形重疊式永久磁鐵Z1。這四塊永久磁鐵M1、M2、M3、M4的寬度和高度都是B，全長(zhǎng)都是2B。其制造方法是現(xiàn)有技術(shù)中的鑄造或壓力加工壓制成型，以及磁化等常規(guī)工序。然后，使用下述步驟，通過(guò)切割和粘接把這四塊永久磁鐵組合成重疊式永久磁鐵。即，從第一塊永久磁鐵M1上表面的磁力線方向的對(duì)稱線開(kāi)始，以45度的角度向下切掉M1右側(cè)的同一極性的直角三角塊；然后，從第二塊永久磁鐵M2的下表面上的磁力線在各方向上分布的對(duì)稱線開(kāi)始，以4 5度的角度向上切掉一塊極性與第一塊永久磁鐵M1上所切掉的右側(cè)上部直角三角塊相反，形狀與其對(duì)稱的左側(cè)下部直角三角塊，再將M2的左側(cè)粘接在第一塊永久磁鐵M1右側(cè)的缺口上。然后，再?gòu)牡诙K永久磁鐵M2上表面的磁力線在各方向上分布的對(duì)稱線開(kāi)始，以45度的角度向下切掉M2右側(cè)的同一極性的上部直角三角塊。接著從第三塊永久磁鐵M3的下表面的磁力線在各方向上分布的對(duì)稱線開(kāi)始，以45度的角度向上切掉一塊極性與第二塊永久磁鐵M2上所切掉的右側(cè)上部直角三角塊相反，形狀與其對(duì)稱的左側(cè)下部直角三角塊，再將M3的左側(cè)粘接在第二塊永久磁鐵M2右側(cè)的切口上。由上可知，所切掉的所有直角三角塊的兩條直角邊相等。依此類推，完成四塊永久磁鐵M1、M2、M3、M4的切割和粘接，就制成了如圖3所示的的重疊式永久磁鐵Z1。這種磁鐵在需要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要在開(kāi)始時(shí)較小外力的推動(dòng)，就能利用磁力增大推動(dòng)它運(yùn)動(dòng)的力量。
以上詳細(xì)描述的步驟是為了清楚地說(shuō)明切割和粘接的過(guò)程，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以先在同一個(gè)工位上完成所有要進(jìn)行重疊的永久磁鐵的切割工序，然后再在下一個(gè)工位上完成各永久磁鐵的重疊連接工序。
上述連接工序可以使用粘接劑，也可以采用各種物理或化學(xué)方法連接。
如圖3所示，通過(guò)這一系列步驟后組合成的重疊式永久磁鐵，上方的極性，在總長(zhǎng)度5B上有4B的長(zhǎng)度的極性為N，只有一個(gè)B的長(zhǎng)度的極性為S；而下方的極性，在總長(zhǎng)度5B上有4B的長(zhǎng)度的極性為S，只有一個(gè)B長(zhǎng)度的極性為N。因此，很明顯，這種重疊式永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布是不對(duì)稱的。
請(qǐng)參閱圖4，圖4中的重疊式永久磁鐵Z2共由7塊永久磁鐵組成。它的制造過(guò)程和步驟與第一實(shí)施例相同，但各個(gè)永久磁鐵只有高度和寬度相同，而它們的整體長(zhǎng)度和切掉角部后留下的三角塊的水平方向的直角邊長(zhǎng)各不相同。如圖4所示，第一塊磁鐵M1’的全長(zhǎng)為2B-L，第二塊磁鐵M2’的全長(zhǎng)為2B-3L，第三塊磁鐵M3’的全長(zhǎng)為2B-5L，依次類推，第7塊磁鐵Mn’的全長(zhǎng)為2B-13L。永久磁鐵M1’右側(cè)切掉角部后，留下的右側(cè)的同一極性的三角塊，水平方向的直角邊長(zhǎng)為B-L，它的全長(zhǎng)為2B-L。然后，依次減小切掉角部后留下的三角塊的水平方向的邊長(zhǎng)，這些邊長(zhǎng)依次為B-2L，B-3L......。由圖4可見(jiàn)，順序在后的永久磁鐵的整體長(zhǎng)度顯著縮短了。通過(guò)這種方式的切割和重疊，使得重疊式永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布不對(duì)稱程度大大地增大了。這樣，當(dāng)兩塊磁力線方向不對(duì)稱的重疊式永久磁鐵需要產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要在開(kāi)始時(shí)用非常小的外力推動(dòng)，就能利用這兩塊磁力的排斥力大大增加推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的力量。
這種重疊式永久磁鐵的磁力線分布方向的示意圖示于圖5。
下面，參照?qǐng)D6a、6b、6c描述圓盤(pán)形的重疊式永久磁鐵的結(jié)構(gòu)。
圖6a示意地表示一種圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵的主磁鐵Z3，圓盤(pán)形中涂黑部分的磁力線方向?yàn)閤，而未涂黑的部分的磁力線方向?yàn)?x。這兩部分的磁力線方向是相反的。
圖6b表示在主磁鐵Z3上部重疊許多磁力線方向與主磁鐵Z3右側(cè)上部相同的永久磁鐵的分解圖。即，把主磁鐵Z3上部磁力線方向?yàn)?x的未涂黑的部分切割掉，然后依次重疊上若干個(gè)磁力線方向?yàn)閤的較小的永久磁鐵，這樣，主磁鐵Z3上部的磁力線的分布方向就不對(duì)稱。
圖6c表示在主磁鐵Z3下部重疊磁許多力線方向與主磁鐵3右側(cè)下部相同的永久磁鐵的分解圖。即，把主磁鐵Z3下部磁力線方向?yàn)閤的未涂黑的部分切割掉，然后依次重疊上若干個(gè)磁力線方向?yàn)?x的較小的永久磁鐵，這樣，主磁鐵Z3下部的磁力線的分布方向就不對(duì)稱。
采用這種圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵，在需要使兩塊圓盤(pán)形永久磁鐵產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只要在開(kāi)始時(shí)施加很小的外力，越過(guò)范圍很小的磁力線方向相反的區(qū)域之后，就能利用磁力線方向相同的廣大區(qū)域上的排斥(吸引)力，推動(dòng)一塊圓盤(pán)形磁鐵繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并顯著增大推動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的力量。
圖7a是帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵Z4的平面示意圖。這種帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵Z4是用若干塊弧形永久磁鐵M5(圖7 a中是八塊)，按照?qǐng)D3所示的長(zhǎng)條形六面體重疊式永久磁鐵Z1的重疊方式重疊成一個(gè)帶孔的圓盤(pán)的。這個(gè)帶孔的圓盤(pán)就像把圖3中重疊成的長(zhǎng)條形永久磁鐵彎曲而成，其彎曲的方向是使它的磁力線方向相同的面各自處于兩個(gè)端面上。但，由于它是一個(gè)帶孔的圓盤(pán)，首尾重疊在一起，所以它的兩個(gè)端面上的磁力線方向都相同。
圖7b是另一種帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵Z4’的平面示意圖。這種帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵Z4’也是用若干塊(八塊)弧形永久磁鐵M5’，按照?qǐng)D3中所示的同樣重疊方式重疊而成。但是，這種帶孔的圓盤(pán)形重疊式永久磁鐵Z4’在其外圓周面上的磁力線方向相同，而且在其內(nèi)圓周面上的磁力線方向也相同。就好像是在彎曲圖3中的重疊式永久磁鐵時(shí)，使它的彎曲方向與圖7a中的永久磁鐵Z4的彎曲方向垂直。
圖7c是沿著圖7a中7c-7c線展開(kāi)后的斷面圖。從圖7c可見(jiàn)，這種重疊方式與圖3中的完全相同。
圖8a是帶孔的方形重疊式永久磁鐵Z5的實(shí)施例的平面示意圖。圖8b是組成圖8a中的重疊式永久磁鐵Z5的四塊相同的永久磁鐵M6中的一塊的立體圖。這種重疊方式類似于把圖3中的長(zhǎng)條形重疊式永久磁鐵彎曲成一個(gè)帶孔的方形永久磁鐵。其彎曲的方向是讓磁力線方向相同的面都處于帶孔的方形的端面上。由于形成了一個(gè)循環(huán)，所以端面上的磁力線方向都相同。
圖8c是另一種帶孔的方形重疊式永久磁鐵Z5’的實(shí)施例的平面示意圖。圖8d是組成圖8c中的帶孔的方形重疊式永久磁鐵Z5’的一塊磁鐵M6’的立體圖。這種帶孔的方形重疊式永久磁鐵Z5’與重疊式永久磁鐵Z5的區(qū)別是，它的外部四周表面上的磁力線方向都相同，內(nèi)部四周表面上的磁力線方向也相同。也類似于把圖3中的長(zhǎng)條形重疊式永久磁鐵Z1彎曲而成，但其彎曲的方向與永久磁鐵Z5的彎曲方向垂直。
圖9a和圖9b是兩種帶孔的梯形重疊式永久磁鐵Z6和Z6’的平面示意圖。這兩種重疊式永久磁鐵Z6和Z6’都由四塊形狀大致與圖8b和圖8d中那樣的永久磁鐵M6、M6’相似的永久磁鐵M71、M72、M73、M74和M71’、M72’、M73’、M74’重疊而成，但它們兩條邊的夾角和邊長(zhǎng)卻互不相同。其重疊方式與圖8a和圖8c中的帶孔的方形永久磁鐵Z5和Z5’的相同，并且磁力線方向分別為在其兩端面上相同，和在其內(nèi)、外周表面上相同。
圖10a和圖10b是兩種帶孔的三角形重疊式永久磁鐵Z7和Z7’的平面示意圖。這兩種永久磁鐵Z7和Z7’都由三塊形狀大致與圖8b和圖8d中那樣的永久磁鐵類似的永久磁鐵M8和M8’所組成(但兩條邊之間的夾角為60度)。重疊式永久磁鐵Z7和Z7’的重疊方式與圖8a和圖8b中的帶孔的方形永久磁鐵Z5和Z5’相同，并且其磁力線方向分別為在其兩端面上相同，和在其內(nèi)、外周表面上相同。
以上面所列舉的這些實(shí)施例為基礎(chǔ)，不難推斷出，如果把這些實(shí)施例中的各種形狀的永久磁鐵組合重疊起來(lái)，就能根據(jù)不同的需要，重疊出各種不同形狀的異形重疊式永久磁鐵。
權(quán)利要求1.一種重疊式永久磁鐵，它具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，它由兩塊以上的永久磁鐵依次重疊而成，上述各永久磁鐵具有預(yù)定的能互相重疊的互補(bǔ)的形狀，各相鄰的兩塊互相重疊的永久磁鐵連接的位置從其磁力線分布方向的對(duì)稱線開(kāi)始，并且相鄰兩塊重疊的永久磁鐵以磁力線方向相同的部分連接在一起，使得重疊后的永久磁鐵在不同方向上的磁力線不對(duì)稱，或者，所有的磁力線都向著同一個(gè)方向。
2.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是長(zhǎng)條形的六面體，許各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的寬度和高度，而且它們?cè)诨ハ噙B接的方向上的長(zhǎng)度也相同。
3.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是長(zhǎng)條形六面體，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的寬度和高度，但它們?cè)诨ハ噙B接的方向上的長(zhǎng)度依次減小。
4.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是圓盤(pán)形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵都是從圓盤(pán)形永久磁鐵上切割下來(lái)的不同的部分。
5.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的圓盤(pán)形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且各端面上的磁力線方向相同。
6.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的圓盤(pán)形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且分別在外圓周和內(nèi)圓周上的磁力線方向相同。
7.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的的方形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且在各端面上的磁力線方向相同。
8.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的方形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且分別在外周表面和內(nèi)周表面上的磁力線方向相同。
9.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的梯形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有不相同的形狀，而且各端面上的磁力線方向相同。
10.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的梯形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有不相同的形狀，而且分別在外周表面和內(nèi)周表面上的磁力線方向相同。
11.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的三角形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且各端面上的磁力線方向相同。
12.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的三角形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同的形狀，而且分別在外周表面和內(nèi)周表面上的磁力線方向相同。
13.如權(quán)利要求1所述的重疊式永久磁鐵，其特征在于，上述重疊后的永久磁鐵是帶孔的異形，各重疊起來(lái)的永久磁鐵具有相同或不同的形狀。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新穎的重疊式永久磁鐵，這種重疊式永久磁鐵的磁力線在各方向上的分布是不對(duì)稱的，或者是朝向同一個(gè)方向的。這種重疊式永久磁鐵能充分利用永久磁鐵的磁力性能，增大作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的永久磁鐵的運(yùn)動(dòng)距離和推動(dòng)力。此外，本實(shí)用新型還提供了一種制造這種重疊式永久磁鐵的方法。
文檔編號(hào)H01F7/02GK2524345SQ0220552
公開(kāi)日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
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