磁力驱动电机组件及相关的使用方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年2月17日提交的、名称为“magnetic drive motor assembly and associated method of use(磁力驱动电机组件及相关的使用方法)”的目前待决的美国临时申请no.62/977,568的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术：3.磁力驱动电机在本领域中是已知的，其中，旋转的一组磁体受到由相对的磁体产生的引力和斥力的影响。在本领域中已知的磁力驱动电机中，永磁体围绕在相对的北极和南极之间延伸的轴线旋转。旋转的永磁体的磁场与由磁力梭所承载的永磁体的磁场相互作用，用于排斥和吸引固定的永磁体，从而提供磁力梭响应于旋转的永磁体的旋转运动的线性往复运动。
4.虽然在本领域中已知使用运动方向来将线性运动转换成旋转运动，并且在替代方案中将旋转运动转换成线性运动，但是在这些转换中存在固有的低效率。
5.因此，本领域需要一种改进的系统和方法，其增强已知磁力电机的操作，以提高电源的效率并增强来自这种电机的功率输出。
技术实现要素：6.在不同实施例中，本发明提供一种磁力变速器，该磁力变速器经济且高效地操作以向负载提供电力。这些不同的实施例提供了一种输入凸轮轴装置，该输入凸轮轴装置用于将旋转运动转换成往复运动，以及一种输出凸轮轴装置，该输出凸轮轴装置用于将往复运动转化为旋转运动。
7.在一个实施例中，为了提供旋转运动到往复运动的有效转化，凸轮轴装置提供了用于建立磁力传动系的多个可旋转的永磁体的滞留时间。在这个实施例中，该凸轮轴装置包括输入凸轮，该输入凸轮包括凹形轨道，该凹形轨道用于接合曲柄臂的凸轮辊，并且还包括一个或更多个支撑件，该支撑件用于将该输入凸轮附接至往复轴。该往复轴响应于曲柄臂的旋转而旋转多个可旋转的永磁体，从而产生包括多个固定的永磁体的梭的往复冲程。在操作中，在梭的往复冲程期间，输入凸轮的凹形轨道尺寸被确定为建立多个可旋转的永磁体的期望滞留时间。
8.具体地，由输入凸轮的凹形轨道建立的滞留时间足以允许穿梭完成其往复冲程。在梭的往复冲程期间，输入凸轮的凹形轨道的尺寸有效地提供了多个可旋转的永磁体与梭的多个固定的永磁体之间的最大磁性对准。
9.在具体实施例中，输入凸轮的凹形轨道在0
°
位置和180
°
位置处的宽度基本上等于凸轮辊的直径。此外，输入凸轮的凹形轨道在90
°
位置和270
°
位置处的宽度基本上等于曲柄臂的摆动。
10.通过利用具有适当尺寸的凹形轨道的输入凸轮，连续驱动电机可用于使联接至曲柄臂的曲柄轴旋转，从而不需要使用伺服电机来控制往复轴运动和梭运动的定时。
11.在另一实施例中，为了提供往复运动到旋转运动的有效转化，提供了用于将往复输入转化成旋转输出的凸轮轴装置。该凸轮轴装置包括输出凸轮，该输出凸轮具有凹形轨道，该凹形轨道接合往复式轴的凸轮辊。在该实施例中，在往复轴的往复冲程期间，由往复轴产生的力波动，并且在往复冲程期间，输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为减小由往复轴产生的力的波动。通常，输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为使由往复轴的往复冲程生成的能量到旋转输出的转化最大化。
12.在具体实施例中，该输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定位用于提供恒定正加速部分、恒定速度部分以及恒定负加速部分，以便使由该往复冲程产生的能量向旋转输出的转化最大化。更具体地，输出凸轮的凹形轨道的恒定正加速部分包括凹形轨道的约20％，输出凸轮的凹形轨道的恒定速度部分包括凹形轨道的约50％，输出凸轮的凹形轨道的恒定负加速部分包括凹形轨道的约30％。
13.在另一实施例中，本发明提供了一种磁力传动系设备，该磁力传动系设备包括多个可旋转的永磁体和多个第一旋转轴，每个可旋转的永磁体具有在平面内对准的北极和相对的南极，其中，多个可旋转的永磁体中的每个永磁体可由多个第一旋转轴中对应的一个第一旋转轴围绕该平面内的轴线并且在这些相对的两极之间旋转。该磁力传动系还包括：第一往复轴，该第一往复轴联接至多个第一旋转轴；梭，该梭包括多个固定的永磁体，多个固定的永磁体固定到该梭，多个固定的永磁体被定位成使得多个可旋转的永磁体的旋转在多个固定的永磁体上引起交替的斥力和引力，交替的斥力和引力产生该梭的平行于该轴线的往复冲程；以及曲柄臂，该曲柄臂具有凸轮辊，该凸轮辊被定位在该曲柄臂的第一端处。为了提供旋转运动到往复运动的有效转化，磁力传动系包括输入凸轮，该输入凸轮联接至第一往复轴，该输入凸轮包括凹形轨道，该凹形轨道接合曲柄臂的凸轮辊，其中，曲柄臂的旋转产生第一往复轴的垂直于轴线的往复冲程，并且产生梭的平行于轴线的相应往复冲程，并且其中，在第一往复轴的往复冲程期间，凹形轨道的尺寸被确定为建立滞留时间。该磁力传动系还包括第二往复轴，该第二往复轴联接至该梭，该第二往复轴包括凸轮辊。为了提供往复运动到旋转运动的有效转化，磁力传动系还包括输出凸轮，该输出凸轮具有凹形轨道，该凹形轨道接合第二往复轴的凸轮辊，其中，在往复轴的往复冲程期间，由往复轴产生的力波动，并且其中，在第二往复轴的往复冲程期间，输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为减小由往复轴产生的力的波动。
14.本发明的不同实施例中，提供输入凸轮和输出凸轮以增强已知磁力电机的操作，用于提高动力源的效率并且增强来自这种电机的动力输出。
附图说明
15.为了更全面地理解本发明，应结合附图参考以下详细描述，其中：
16.图1是根据本发明的实施例的传动系的图示，该传动系包括用于提供期望的滞留时间的输入凸轮；
17.图2是图1中所示的传动系的替代视图；
18.图3是根据本发明的实施例的传动系的图示，该传动系包括用于提供期望的滞留时间的输入凸轮，该输入凸轮与磁力线性梭相结合；
19.图4是根据本发明实施例的输入凸轮的凹形轨道的详细视图。
20.图5是根据本发明的实施例的输入凸轮的凸轮、凸轮辊、曲柄臂和曲柄轴的详细视图。
21.图6是根据本发明的实施例的包括用于从线性磁力梭收集能量的输出凸轮的传动系的图示。
22.图7是根据本发明的实施例的包括用于从线性磁力梭收集能量的输出筒形凸轮的传动系的图示。
23.图8是根据本发明的实施例的输出凸轮和移动机构的详细视图。
24.图9是根据本发明的实施例的输出凸轮的凹形轨道的详细视图。
具体实施方式
25.现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，所示出的实施例不旨在是限制性的，并且被提供以使得本公开彻底和完整，并且完全传达本发明的范围，如本领域普通技术人员所理解的。贯穿附图和所附的详细描述，相同的附图标记表示相同的元件。
26.在不同实施例中，本发明提供了输入凸轮轴装置和输出凸轮轴装置，输入凸轮轴装置和输出凸轮轴装置用于在有效传动系中在往复式磁力驱动运动与旋转式磁力驱动运动之间转化。
27.第一实施例提供了输入凸轮的改进，用于驱动有效传动系的旋转运动。如图1所示，在本发明的一个实施例中，用于运动转换的磁力变速器包括改进的传动系，该传动系包括联接至往复轴106的多个可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130。该实施例还包括凸轮轴装置，该凸轮轴装置包括输入凸轮100，该输入凸轮100用于控制多个可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的定位和滞留时间。可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130中的每个可旋转的永磁体包括北极和相对的南极，并且可围绕公共轴线旋转。可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130使用输入凸轮100、曲柄臂101和由连续驱动电机120驱动的凸轮辊102围绕共用轴线旋转。电动机120联接至输出轴123，该输出轴123联接至曲柄臂101以使用线性轴106来驱动可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的移动。连续驱动电机120的每分钟转数(rpm)可以使用齿轮减速器122来减小。扭矩传感器121用于在测试期间测量输入扭矩。曲柄臂101的凸轮辊102被定位在由输入凸轮100提供的凹形轨道125内。在梭(在该视图中未示出)的往复冲程期间，凹形轨道125的尺寸被确定为建立多个可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的滞留时间。
28.在操作中，连续驱动电机120使用输出轴123驱动曲柄臂101，这引起凸轮辊102沿由输入凸轮100提供的凹形轨道125移动，从而引起线性轴106以线性往复运动的方式移动，这导致可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130旋转180
°
，并且然后随着线性轴106的移动而反转180
°
。
29.在图2中示出了磁力变速器的另一个视图，该图更清楚地示出了输出轴130，该输出轴130联接至曲柄臂101并且由电动机120驱动以影响线性轴106的往复运动以及可旋转
的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的相应旋转。如图2所示，可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的旋转运动是使用与齿条106接合的齿轮135来完成的，以使第一可旋转的永磁体124和第二可旋转的永磁体128围绕第一公共轴线140旋转，并且使第三可旋转的永磁体126和第四可旋转的永磁体130围绕第二公共轴线141旋转。
30.图3示出了磁力驱动系统，该磁力驱动系统还包括磁力梭150，该磁力梭被限制为大致平行于第一公共轴线140和第二公共轴线141的线性往复运动。多个固定的永磁体174、固定的永磁体176、固定的永磁体178、固定的永磁体180固定到磁力梭150。在该实施例中，第一固定的永磁体174被定位成与第一可旋转的永磁体124相对，第二固定的永磁体176被定位成与第二可旋转的永磁体126相对，第三固定的永磁体178被定位成与第三可旋转的永磁体128相对，并且第四固定的永磁体180被定位成与第四可旋转的永磁体130相对。如图所示，第一固定的永磁体174和第二固定的永磁体176以及第三固定的永磁体178和第四固定的永磁体180固定到磁力梭150的相对的第一和第二侧。此外，固定的永磁体174、固定的永磁体176、固定的永磁体178、固定的永磁体180中的每个具有北极和南极。磁体被定位成使得可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的旋转与磁力梭150的固定的永磁体174、固定的永磁体176、固定的永磁体178、固定的永磁体180的斥力和引力一致，从而导致磁力梭150的往复运动。在操作中，电动机120提供可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130的旋转，该旋转影响固定的永磁体174、固定的永磁体176、固定的永磁体178、固定的永磁体180的线性移动和磁力梭150的往复运动。
31.虽然图1至图3中示出的示例性实施例示出了固定数量的可旋转的永磁体和固定的永磁体，但是这不旨在是限制性的，并且任何数量的磁体在本发明的范围内。此外，虽然实施例描述了电动机，但是应理解，可采用其他众所周知的装置用于驱动磁体旋转，而不偏离本发明。
32.为了最大化旋转到线性(往复)传递的能量的量，当可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130旋转180
°
时，期望滞留时间以允许磁力梭150有足够时间完成其往复冲程。虽然本领域已知利用间歇驱动或伺服电机来在磁力梭150完成其冲程时将可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130保持在恒定位置，但间歇驱动比连续驱动电机更昂贵且更复杂，使得其使用不合需要。
33.为了克服使用间歇驱动或伺服电机的需要，在本实施例中，滞留时间由输入凸轮100提供，从而允许使用标准ac电机120，该ac电机为可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130提供连续的输入旋转。使用具有适当尺寸的凹形轨道125和连续驱动电机120的输入凸轮100需要较少的能量，并且减少磁力驱动组件的开销。
34.参照图4，输入凸轮100的凹形轨道125的形状建立了可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130在用连续电机120驱动时的滞留时间。输入凸轮100的支腿165、支腿167被配置为附接至使可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130旋转的线性轴106上。凹形轨道125的设计
提供正弦运动，其中，在磁力梭150的冲程末端时具有最小的运动，由此提供必要的滞留时间以使传递的能量最大化。特定滞留时间可通过输入凸轮100的凹形轨道125的物理形状来控制。
35.在确定输入凸轮100的凹形轨道125的尺寸时，必须考虑磁力梭150的负载和速度，因为滞留时间应该与磁力梭150运动的时间相匹配。更重要的是，当磁力梭150移动通过其冲程时，由凹形轨道125建立的滞留时间应该足以允许可旋转的永磁体124、可旋转的永磁体126、可旋转的永磁体128、可旋转的永磁体130和固定的永磁体174、固定的永磁体176、固定的永磁体178、固定的永磁体180的最大磁性对准。通常，凹形轨道125的尺寸可以基于具体应用而改变。具体地，凹形轨道125的尺寸被确定为具有建立必要的滞留时间的部分425。
36.在具体实施例中，由输入凸轮100提供的滞留时间可通过使凹形轨道125在90
°
位置400和270
°
位置415的宽度405与曲柄臂101摆动的摆动相匹配来实现。如图4所示，在0
°
位置400和180
°
位置410处的输入凸轮100的凹形轨道125的宽度基本上等于凸轮辊102的直径，并且在90
°
位置405和270
°
位置415处的凹形轨道125的宽度基本上等于曲柄臂101的摆动。
37.图5提供了本发明的凸轮轴123、凸轮臂101和凸轮辊102的更详细的视图。如图5所示，凸轮轴123由来自齿轮减速器122的输出驱动。凸轮辊102被定位在输入凸轮100的凹形轨道125内，如先前参考图1至图4所描述的。曲柄臂101的摆动被确定为从曲柄臂101的中心到凸轮辊102的外径的距离500。此外，凸轮的导程是凸轮臂101的移动距离，该距离是从曲柄轴102的中心到曲柄臂101上的凸轮辊102的中心的距离505的两倍。
38.因此，如图1-图5所示，在一个实施例中，本发明提供了改进的磁力驱动系，其中，当将可旋转的永磁体124，可旋转的永磁体126，可旋转的永磁体128，可旋转的永磁体130的旋转运动转换成磁力梭150的往复运动时，输入凸轮100和连续驱动电机120用于采集最大量的能量。
39.在第二实施例中，磁力梭150的往复线性运动可转换回旋转运动。如图6所示，两个输出凸轮200、输出凸轮205使用梭附接支架210、梭附接支架215联接至磁力梭150。具体地，如图3所示，梭附接支架210、梭附接支架215在梭支架150的一侧上附接至磁力梭150。在操作中，凸轮200、凸轮205用于从磁驱动线性梭150收集能量。
40.如图6所示，输出轴240由两个输出凸轮200、输出凸轮205的旋转运动驱动。磁力梭150的移动引起分别联接至两个输出凸轮200、输出凸轮205中的每个输出凸轮的线性输入轴220、输入轴222的线性移动。每个线性输入轴220、输入轴222包括凸轮辊225、凸轮辊227，该凸轮辊被定位有每个对应的输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道230、凹形轨道232。输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道230、凹形轨道232的尺寸控制输出轴240的移动。
41.由输出凸轮200、输出凸轮205提供的凹形轨道230、凹形轨道232的形状的目的是允许磁力梭150的线性运动的能量的有效捕获，该线性运动由磁力梭150的永磁体和可旋转的永磁体之间的相互作用提供动力，如先前参考第一实施例所描述的。线性运动磁力系统(诸如磁力梭150)的力曲线在其移动通过其路径时受到磁性间隙的影响。应用的期望输出变化，并且输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道230、凹形轨道232的设计允许改变输出力和速度。因此，机械系统的惯性、速度和磁力可通过输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道230、凹形轨道232的形状来控制。
42.在图6中示出的实施例中，输出轴240垂直于线性轴220、线性轴222的运动。然而，如图7所示，可期望将定向改变成与线性轴220、线性轴222的轴线的线性运动在相同的平面中。为了实现图7所示的配置，筒型输出凸轮270、筒型输出凸轮272可与多个轴线一起使用。在该实施例中，筒形凸轮270、筒型输出凸轮272旋转输出轴240，其中，筒形凸轮270、筒形凸轮272中的每个筒形凸轮由主动齿轮255、主动齿轮257、轴旋转齿轮250、轴旋转齿轮252、固定磁体260、固定磁体262和旋转磁体265、旋转磁体267的组合驱动。如在图6中示出的实施例中，图7的实施例中的凸轮辊290、凸轮辊292沿筒输出凸轮270、输出凸轮272的凹形轨道移动以提供期望的速度输出。
43.图8中更清晰地示出了图7的输出凸轮200中的一个的输出凸轮200的凸轮、凸轮辊与线性轴220之间的关系。如图8所示，输出轴240由输出凸轮200驱动，并且输出凸轮200的旋转运动由沿输出凸轮200的凹形轨道230行进的线性轴220的凸轮辊235提供。
44.图9还示出了输出凸轮200的凹形轨道230的示例性形状。在本发明中，输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道230、凹形轨道232的尺寸设计成捕获磁力梭150的能量并将其转移到旋转运动。梭的运动是由磁力引起的，其中力曲线在其冲程过程中是“u”形的。这导致力曲线在磁力系统中是固有的，并且在冲程末端时能够导致机械故障，其中，力处于其峰值并且压制负载。如所描述的，在不使用输出凸轮200、输出凸轮205的情况下，所得的力曲线将不是平坦的，而是将处于其靠近磁力梭150的冲程中心的最低水平以及处于其冲程末端处的峰值水平。这不是理想的，并且期望具有来自磁力梭150的运动的恒定力曲线。在本发明中，为了帮助在输出上实现恒定力曲线，已经引入了输出凸轮200、输出凸轮205。
45.图9所示的输出凸轮200的凹形轨道230的尺寸包括恒定负加速区域300、恒定正加速区域305和恒定速度区域310。凹形轨道230的负加速区域300应当改变速度，以允许负载在梭接近冲程末端时减慢梭的速度。因此，在冲程末端时，移动负载的惯性进入凹形轨道的斜坡的设计中。此外，冲程的中心是磁体的最小力，并且凸轮的凹形轨道的斜率在轨道的该区域中应当是恒定速度。在具体实施例中，假设旋转磁体的输入运动是180
°
，输出凸轮200、输出凸轮205的凹形轨道将确定磁力驱动比(每冲程度数)。
46.图8和图9中示出的凹形轨道示出了这些期望条件。此外，输出凸轮200、输出凸轮205防止磁力梭150从冲程末端漂移，因为磁体旋转用于下一冲程。这一点的重要性在于使磁力梭150的全冲程的有效性最大化。通常，输出凸轮的凹形轨道的凸起部的形状以及磁力梭的冲程是基于应用和磁体的尺寸而确定的变量。
47.如示例性实施例中所示的输出凸轮200、输出凸轮205为梭的冲程的前20％提供恒定加速度，在接下来的50％中提供恒定速度，并且为剩余的30％提供恒定负加速度。然而，这些参数可取决于应用而改变，同时提供相同的结果，该结果是使梭的能量的利用最大化并且将已利用的能量施加到旋转输出中。
48.在本发明中，输出凸轮用于提供恒力曲线，并且在往复冲程末端时改变速度。往复冲程的末端是力曲线的峰值，如果负载不改变，其将增加速度。与大多数凸轮设计相反，其中凹形轨道成形为提供优选的输出运动，在本发明中，凸轮的凹形轨道成形为控制输出力和输入速度。
49.此外，在图7或图8所示的任一实施例中，增加飞轮负载以存储能量减小了线性冲程的最高能量部分的速度。利用飞轮增加了线性系统的可靠性和效率，并且减小速度的能
量被存储在飞轮中用于输出使用。
50.可以看出，有效地获得上面阐述的优点以及从前面的描述中变得显而易见的那些优点。因为在不脱离本发明的范围的情况下可以对以上构造做出某些改变，所以意图是包含在前述描述中或在附图中示出的所有内容应被解释为说明性的而不是限制性的。
51.还应该理解，以下权利要求旨在覆盖在此所描述的本发明的所有一般性和特定特征，以及本发明的范围的所有陈述，作为语言问题，可以说这些陈述落入其间。现在已经描述了本发明。
技术特征：1.一种凸轮轴装置，所述凸轮轴装置用于建立磁力传动系的多个可旋转的永磁体的滞留时间，所述凸轮轴装置包括：输入凸轮，所述输入凸轮包括用于接合曲柄臂的凸轮辊的凹形轨道；并且所述输入凸轮还包括一个或更多个支撑件，所述支撑件将所述输入凸轮附接至往复轴，所述往复轴响应于所述曲柄臂的旋转而将多个可旋转的永磁体旋转，从而产生包括多个固定的永磁体的梭的往复冲程；以及其中，在所述梭的往复冲程期间，所述输入凸轮的凹形轨道尺寸被确定为建立所述多个可旋转的永磁体的滞留时间。2.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，其中，由所述输入凸轮的凹形轨道建立的滞留时间足以允许所述梭完成其往复冲程。3.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，其中，由所述输入凸轮的凹形轨道建立的滞留时间在所述梭的往复冲程期间，在所述多个可旋转的永磁体与所述梭的多个固定的永磁体之间提供了最大的磁性对准。4.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，其中，所述多个可旋转的永磁体在所述曲柄臂的每次旋转期间旋转180
°
。5.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，其中，所述多个可旋转的永磁体的旋转速度是正弦的，并且所述输入凸轮的凹形轨道提供所述凸轮辊在所述凹形轨道的90
°
位置和270
°
位置处的最小移动。6.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，其中，所述凹形轨道的在0
°
位置和180
°
位置处的宽度基本上等于所述凸轮辊的直径，并且其中，所述凹形轨道在90
°
位置和270
°
位置处的宽度基本上等于所述曲柄臂的摆动。7.根据权利要求1所述的凸轮轴装置，还包括：曲柄轴，所述曲柄轴联接至所述曲柄臂；以及连续驱动电机，所述连续驱动电机联接至所述曲柄轴以提供所述曲柄臂的旋转。8.根据权利要求5所述的凸轮轴装置，其中，所述凹形轨道的在90
°
位置和270
°
位置处的宽度基本上等于从所述曲柄轴的中心到所述凸轮辊的外径的距离。9.一种凸轮轴装置，所述凸轮轴装置用于将往复输入转化为旋转输出，所述凸轮轴装置包括：输出凸轮，所述输出凸轮具有用于接合往复轴的凸轮辊的凹形轨道，其中，在所述往复轴的往复冲程期间，由所述往复轴产生的力波动；以及其中，在所述往复冲程期间，所述输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为减小由所述往复轴产生的力的波动。10.根据权利要求9所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为使由所述往复轴的往复冲程生成的能量到旋转输出的转化最大化。11.根据权利要求9所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为用于提供恒定正加速部分、恒定速度部分以及恒定负加速部分。12.根据权利要求11所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的恒定正加速部分包括所述凹形轨道的约20％。13.根据权利要求11所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的恒定速度部
分包括所述凹形轨道的约50％。14.根据权利要求11所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的恒定负加速部分包括所述凹形轨道的约30％。15.根据权利要求9所述的凸轮轴装置，还包括：梭，所述梭联接至所述往复轴，所述梭包括多个固定的永磁体，所述多个固定的永磁体被定位成使得多个可旋转的永磁体的旋转在所述多个固定的永磁体上引起交替的斥力和引力，所述交替的斥力和引力产生所述往复轴的往复冲程。16.根据权利要求9所述的凸轮轴装置，还包括：输出轴，所述输出轴联接至所述输出凸轮，所述输出凸轮响应于所述往复轴的往复冲程而使所述输出轴旋转；以及飞轮，所述飞轮联接至所述输出轴。17.一种磁力传动系设备，包括：多个可旋转的永磁体，每个所述可旋转的永磁体具有在平面内对准的北极和相对的南极；多个第一旋转轴，其中，所述多个可旋转的永磁体中的每个可旋转的永磁体能够通过所述多个第一旋转轴中的相应的一个第一旋转轴而围绕所述平面内的轴线并在所述相对的极之间旋转；第一往复轴，所述第一往复轴联接至所述多个第一旋转轴；梭，所述梭包括多个固定的永磁体，所述多个固定的永磁体附连至所述梭，所述多个固定的永磁体被定位成使得所述多个可旋转的永磁体的旋转在所述多个固定的永磁体上引起交替的斥力和引力，所述交替的斥力和引力产生所述梭的平行于所述轴线的往复冲程；曲柄臂，所述曲柄臂具有凸轮辊，所述凸轮辊被定位在所述曲柄臂的第一端处；输入凸轮，所述输入凸轮联接至所述第一往复轴，所述输入凸轮包括凹形轨道，所述凹形轨道接合所述曲柄臂的凸轮辊；其中，所述曲柄臂的旋转产生所述第一往复轴的垂直于所述轴线的往复冲程，并且产生所述梭的平行于所述轴线的相应的往复冲程；并且其中，在所述第一往复轴的往复冲程期间，所述凹形轨道的尺寸被确定为建立滞留时间；第二往复轴，所述第二往复轴联接至所述梭，所述第二往复轴包括凸轮辊；以及输出凸轮，所述输出凸轮具有用于接合所述第二往复轴的凸轮辊的凹形轨道；其中，在所述往复轴的往复冲程期间，由所述往复轴产生的力波动；并且其中，在所述第二往复轴的往复冲程期间，所述输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为用于减小由所述往复轴产生的力的波动。18.根据权利要求17所述的凸轮轴装置，还包括联接至所述曲柄臂的曲柄轴，和联接至所述曲柄轴以便提供所述曲柄臂的旋转的连续驱动电机。19.根据权利要求17所述的凸轮轴装置，其中，由所述输入凸轮的凹形轨道建立的滞留时间足以允许所述梭完成其往复冲程。20.根据权利要求17所述的凸轮轴装置，其中，所述输出凸轮的凹形轨道的尺寸被确定为用于提供恒定正加速部分、恒定速度部分以及恒定负加速部分。
技术总结提供了输入凸轮和输出凸轮以改进磁传输的效率，该输入凸轮具有凹形轨道，该凹形轨道用于为多个可旋转的永磁体建立期望的滞留时间；该输出凸轮具有凹形轨道，该凹形轨道用于最大化线性运动能量的利用，并将已利用的能量应用至旋转输出。应用至旋转输出。应用至旋转输出。
技术研发人员：罗伯特
受保护的技术使用者：麦格纳汽车有限公司
技术研发日：2021.02.17
技术公布日：2022/11/1
