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  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    1/11

    US007531930B2

    ( 1 2 ) Ulllted States Patent ( 1 0 ) P a t e n t N 0 . :

    U S

    7 , 5 3 1 , 9 3 0 B2

    Ward,

    S r . ( 4 5 ) D a t e

    o f

    P a t e n t : ay

    2 ,

    2 0 0 9

    54)

    ENERGY

    PRODUCING MAGNETIC

    4,486,675

    A 12/1984 Albert

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    . . 310/46

    CONVERTER

    5,278,470 A 1/1994 Neag

    . . . . . . . . . . . . . .

    . . 310/178

    5,760,506

    A 6/1998

    Ahls trom e t a 1 . . .

    310/74

    ( 7 6 ) I n v e n t o r :

    Steven

    Wayne

    Ward,

    Srā€

    4 6 5 0

    FM 5 , 7 9 3 , 1 3 6

    A

    *

    8 / 1 9 9 8 R e d Z i c

    I

    . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    . .

    3 1 0 / 1 1 4

    2666

    R d ~

    Shepherd TX

    Us)

    77371 6 , 1 1 4 , 7 8 8 A

    * 9 / 2 0 0 0 V u l l l e m i n

    ( M u l l e r )

    e t

    a 1 . 3 1 0 /

    ā€™ ā€™

    90.5

    . . . . .

    6,208,055

    B1

    3/2001 Takah

    h ............ .

    310/156 01

    ( * ) Nome: S u b l e c t _ t Ā° any

    d l s c l a l m e r ā€™ .

    t h e term O f t h l s 6 , 6 3 3 , 1 0 6 B 1 * 1 0 / 2 0 0 3 S W e t t a . S . . . l

    . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    . . 3 1 0 / 2 6 8

    p a t e n t i s extended o r a d j u s t e d under 35

    U . S . C . 1 5 4 ( b )

    b y

    4 8 3 d a y s .

    *

    c i t e d

    b y e x a m i n e r

    p 1 0 ā€˜ Z

    Primary

    ExamineriThanh Lam .

    ( 7 4)

    A t t o r n e y ,

    A g e n t , o r FirmiMary

    . S 1 m s

    ( 2 2 ) F i l e d : M a y , 2 0 0 6

    ( 5 7 )

    ABSTRACT

    (65)

    Prior Publication Data _ _ _ _

    An n e r g y p r o du c i n g m a g n e t 1 c c o n v e r t e r

    1 s

    p r o v i d e d t h a t

    Us

    007/0257578

    A 1 NOV , 2007

    o u t p u t s

    b o t h e l e c t r i c a l and

    e c h a n i c a l e n e r g y . The c o n v e r t e r

    i n c l u de s a c o n t r o l l e r a s s e m b l y r o t a t a b l y s e c u r e d betWeen a

    ( 5 1 ) I n t -

    C l - p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s a n d a p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s .

    H02K

    9 / 0 0

    ( 2 0 0 6 - 0 1 )

    D u r i n g

    a r o t a t i o n

    o f

    t h e c o n t r o l le r

    a s s e m b l y

    b e t W e e n

    t h e

    US

    l- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. plurality

    Of?eld

    oilassembliesandhe plurality

    Ofmagnetsā€™

    ( 5 8 )

    F i e l d o f Classi?cation

    Search

    . . . . . . .

    . . 310/

    1034106,

    e l e c t r i c c u r r e n t i s

    g e n e r a t e d

    i n

    W i r e

    c o i l s

    of t h e

    ?eld c o i l

    3 1 0 / 1 1 3 * 1 1 5 , 2 5 4 , 2 6 8 , 15632415634, a s s e m b l i e s , a n d c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d s

    a r e

    i n d u c e d a r o u n d

    3 1 0 / 2 6 1 t h e W i r e c o i l s . A o l e o f e a c h c o u n t e r - m a g n e t ic ? e l d i s f o r m e d

    S e e

    a p p l i c a t i o n ? l e f o r

    c o m p l e t e

    s e a r c h h i s t o r y .

    on

    h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y , a n d c o u n t e r f o r c e p r e s e n t b e t W e e n

    ( 5 6 )

    R e f e r e n c e s C i t e d m a g n e t i c ? e l d s o f

    t h e p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s a n d

    t h e c o u n t e r

    U . S . PATENT DOCUMENTS

    m a g n e t i c ? e l d s

    c a u s e

    and

    a i n t a i n f o r w a r d r o t a t i o n a l

    motion

    i n t h e e n e r g y p r o d u ci n g m a g n e t i c c o n v e r t e r . A c c o r d i n g l y ,

    b e c a u s e t h e f o r w a r d r o t a t i o n a l

    m o t i o n

    i s m a i n t a i n e d i n t h e

    i

    i 5 0 1 m } ?

    p r e s e n c e o f s u ? i c i e n t

    c o u n t e r f o r c e , t h e

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    3 ā€™ 6 8 3 ā€™ 2 4 9 A * 8H9ā€

    s l l l l i s g a t a Ć© g Ć© l m

    3 1 8 / 7 3 0 o u t p u t s t o r q u e i n a d d i t i o n

    t o

    t h e e l e c t r i c c u r r e n t , t h e r e b y

    4 ā€™ 0 8 2 ā€™ 9 6 9 A

    * 4 1 9 7 8

    K e l l y 3 1 0 M B

    i n c r e a s i n g

    an

    e f ? c i e n c y of

    h e

    magnetic

    c o n v e r t e r .

    4 , 0 9 3 , 8 9 7

    A

    * 6 / 1 9 7 8

    F u j i t a e t a l . 3 1 8 / 4 0 0 . 0 4

    4,375,047 A * 2/1983 Nelson t a 1 . . . . . . . . . . . . . . . .

    . .

    318/48

    20

    Claims, 5 Drawing

    Sheets

    1 1 1 3

    /

    m

    1 0 4

    [ 1 1 8 [ 1 0 2

    0

    Ā° 110

    o

    112

    1 0 6 1 l 1 4 1 0 8

    11a

    /

    1 1 a

    /

    104

    \

    [ 1 0 2

    l : Ā° < - 1 1 0

    m; ā€”ā€”114

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    2/11

    US.

    Patent May 2 ,

    2 0 0 9

    S h e e t

    1

    o f 5

    U S 7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    N :

    w o w

    2O E

    w

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    3/11

    US.

    Patent May 2 ,

    2 0 0 9

    S h e e t 2 o f 5

    U S 7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    w :

    0 :O E

    w o w

    w o w

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    4/11

    US.

    Patent May 2 ,

    2 0 0 9

    S h e e t 3 o f 5

    U S 7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    o m ?

    @ N r

    w w v

    m m

    O E

    o w

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    5/11

    US.

    Patent May 2 ,

    2 0 0 9

    S h e e t 4 o f 5

    U S 7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    6/11

    US.

    Patent May 2 ,

    2 0 0 9

    S h e e t 5 o f 5

    U S 7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    m o w

    m m ?

    9 2@

    w o w

    2

    w w w

    @?

    m m ?

    m m ?

    w o w

    /

    m ?

    o w

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    7/11

    US

    7 , 5 3 l , 9 3 0

    B2

    1

    ENERGY

    PRODUCING MAGNETIC

    CONVERTER

    BACKGROUND OF INVENTION

    1 . T e c h n i c a l

    F i e l d

    The i n v e n t i o n r e l a t e s g e n e r a l l y t o

    t h e

    s u b j e c t o f

    c o n v e r t e r s

    a n d

    p o w e r

    s u p p l i e s ,

    a n d , i n p a r t i c u l a r , t o d e v i c e s t h a t g e n e r a t e

    u s a b l e

    e l e c t r i c a l

    a n d / r mechanical energy through h e use of

    m a g n e t i c ? e l d s .

    2 .

    B a c k g r o u n d

    A r t

    M a g n e t i c c o n v e r t e r s ,

    o r ,

    d e v i c e s

    t h a t p r o d u c e

    u s a b l e e l e c

    t r i c a l

    a n d /

    r m e c h a n i c a l e n e r g y t h r o u g h t h e u s e o f

    m a g n e t i c

    ? e l d s ,

    o r ? u x , a r e W e l l

    knoWn i n

    t h e

    a r t . Some

    examples

    o f

    m a g n e t i c c o n v e r t e r s

    i n c l u d e

    e l e c t r i c

    m o t o r s ,

    e l e c t r i c g e n e r a

    t o r s , t r a n s f o r m e r s , e t c .

    A

    y p i c a l

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r i n c l u d e s

    a t l e a s t

    a p a i r of permanent magnets and a W i r e

    c o i l f r e e t o

    r o t a t e

    betWeen h e m a g n e t s . The magnets a r e g e n e r a l l y con

    n e c t e d by

    s t e e l f o r m e r and

    h e W i r e c o i l i s

    c o n n e c t e d

    t o l e a d

    W i re s u s i n g b r u s h e s . I n a m a g n e t i c c o n v e r t e r

    t h a t

    i s used t o

    g e n e r a t e u s a b l e m e c h a n i c a l

    e n e r g y , t h e W i r e

    c o i l

    ma y

    be

    f u r t h e r

    connected t o a d r i v e s h a f t .

    I n a

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    t h a t

    i s

    used

    o

    g e n e r a t e m e c h a n i c a l

    e n e r g y ,

    e . g . , a n

    e l e c t r i c

    m o t o r ,

    a

    v o l t a g e p o t e n t i a l

    i s

    a p p l i e d

    a c r o s s t h e l e a d

    W i r e s ,

    t h e r e b y c a u s i n g

    a n

    e l e c t r i c c u r r e n t t o

    How h r o u g h t h e

    c o i l . The

    How

    f

    t h e e l e c t r i c

    c u r r e n t i n d u c e s

    a m a g n e t i c ? e l d , o r ? u x , a r o u n d t h e c o i l . The o i l ā€™

    s

    m a g n e t i c

    ? e l d

    r e p e l s a n d

    a t t r a c t s

    t h e m a g n e t i c

    ? e l d g e n e r a t e d b y

    t h e

    permanent

    m a g n e t s ,

    W h i c h , i n

    t u r n ,

    c a u s e s

    t h e

    W i r e

    c o i l t o

    r o t a t e .

    A c c o r d i n g l y ,

    u s a b l e

    r o t a t i o n a l

    mechanical e n e r g y , o r

    t o r q u e , may b e draWn from

    h e

    d r i v e s h a f t .

    I n a

    m a g n e t i c c o n v e r t e r t h a t

    i s

    u s e d t o g e n e r a t e e l e c t r i c a l

    e n e r g y ,

    e . g . ,

    an

    l e c t r i c g e n e r a t o r ,

    t h e

    W i r e c o i l

    i s r o t a t e d

    i n

    a

    m a g n e t i c ? e l d g e n e r a t e d b y t h e p e r m a n e n t m a g n e t s , t h e r e b y

    i n d u c i n g a v o l t a g e i n t h e W i r e c o i l . A c c o r d i n g l y , When t h e

    l e a d W i r e s a r e connected

    o a l o a d , e . g . , a l i g h t b u l b , e l e c t r i c

    c u r r e n t m a y

    be

    draWn from t h e c o i l . C o n s e q u e n t l y ,

    once

    c u r r e n t

    b e g i n s

    t o

    How

    h r o u g h

    t h e r o t a t i n g

    W i r e

    c o i l ,

    a f o r c e

    o p p o s i n g

    t h e m o t i o n

    o f

    t h e W i r e c o i l i s a l s o i n d u c e d ,

    t h e r e b y

    making t h e W i r e c o i l h a r d e r t o t u r n . T h u s ,

    a s

    i s e x p l a i n e d by

    t h e c o n s e r v a t i o n of n e r g y l a W , t h e more Work

    t h a t

    t h e

    con

    v e r t e r

    d o e s , t h e more Work h a t must be p u t i n t o i t s o p e r a t i o n .

    I n

    p h y s i c a l p r a c t i c e ,

    t h e

    Work

    p u t

    i n t o

    t h e o p e r a t i o n o f t h e

    c o n v e r t e r i s p r o d u c e d

    by a p p l y i n g a g r e a t e r m e c h a n i c a l

    dr iv

    i n g f o r c e , o r i n c r e a s e d i n p u t t o r q u e , t o

    t h e

    r o t a t i n g W i r e c o i l .

    A c c o r d i n g l y , i t

    Would

    b e d e s i r a b l e t o p r o v i d e a m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    f o r

    g e n e r a t i n g e l e c t r i c a l e n e r g y n Which h e i n p u t

    t o r q u e a p p l i e d t o t h e m a g n e t i c c o n v e r t e r

    n e e d

    n o t b e

    i n c r e a s e d t o m a i n t a i n o p e r a t i o n o f

    t h e

    c o n v e r t e r . F u r t h e r , i t

    Would

    be d e s i r a b l e t o p r o v i d e a m a g n e t i c

    c o n v e r t e r f o r

    gen

    e r a t i n g e l e c t r i c a l e n e r g y i n Which

    a n

    i n p u t t o r q u e

    i s

    n o t

    r e q u i r e d t o m a i n t a i n o p e r a t i o n o f t h e c o n v e r t e r , a n d , h e n c e ,

    u s a b l e o u t p u t t o r q u e may b e draWn from

    t h e

    c o n v e r t e r .

    A d v a n t a g e o u s l y ,

    i n

    s u c h a s c h e m e , t h e m a g n e t i c c o n v e r t e r

    ma y

    be

    u s e d t o g e n e r a t e u s a b l e

    e l e c t r i c a l

    and m e c h a n i c a l

    e n e r g y , t h e r e b y

    i n c r e a s i n g

    a n e f ? c i e n c y o f t h e m a g n e t i c c o n

    v e r t e r .

    SUMMARY

    OF INVENTION

    A c c o r d i n g t o o n e a s p e c t ,

    a n e n e r g y p r o du c i n g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r i n c l u d e s a h o u s i n g ; a

    p l u r a l i t y

    of

    ?eld

    c o i l assem

    b l i e s d i s p o s e d on ? r s t

    s u r f a c e

    o f

    t h e h o u s i n g ; a p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s

    d i s p o s e d on s e c o n d s u r f a c e o f h e h o u s i n g

    o p p o s i t e

    o f

    a n d a l i g n e d

    W i t h

    t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s ; a n d

    a c o n t r o l l e r a s s e m b l y r o t a t a b l y s e c u r e d

    t o

    t h e h o u s i n g a n d

    p o s i t i o n e d b e t W e e n

    t h e p l u r a l i t y

    o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s a n d

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    6 5

    2

    t h e

    p l u r a l i t y o f m a g n e t s ,

    W h e r e i n , upon a p p l i c a t i o n

    o f a n

    e l e c t r i c l o a d t o t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s ,

    a

    r o t a t i o n

    o f h e c o n t r o ll e r a s s e m b l y

    r e l a t i v e t o

    t h e p l u r a l i t y o f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s

    and

    t h e p l u r a l i t y o f

    magnets

    i n d u c e s a t l e a s t

    one

    c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d

    f o r

    g e n e r a t i n g a n

    e l e c t r i c

    c u r r e n t .

    A c c o r d i n g t o

    a n o t h e r

    a s p e c t , a m a g n e t i c c o n v e r t e r s y s t e m

    i n c l u de s a

    p l u r a l i t y o f ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s ; a

    p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s , e a c h

    m a g n e t o f

    h e p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s

    b e i n g p o s i

    t i o n e d o p p o s i t e o f a n d s e p a r a t e d f r o m

    a

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y

    o f t h e p l u r a l i t y

    o f

    ? e l d c o i l a s s e m b l i e s by a

    s p a c i n g

    i n t e r v a l ; a

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    h a v i n g

    a p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o l l e r s ,

    e a c h c o n t r o l l e r o f

    t h e p l u r a l i t y

    o f c o n t r o l l e r s

    b e i n g

    a r r a n g e d

    t o p a s s t h r o u g h t h e

    s p a c i n g i n t e r v a l

    b e t W e e n

    e a c h

    m a g n e t a n d t h e c o r r e s p o n d i n g

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y ; a n d

    W h e r e i n , d u r i n g a r o t a t i o n o f t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y , a

    p l u

    r a l i t y

    o f

    c o u n t e r - m a g n e t i c ?e l d s g e n e r a t e d

    s u b s t a n t i a l l y

    o n

    t h e p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o l l e r s

    a s

    t h e p l u r a l i t y

    o f c o n t r o l l e r s p a s s

    t h r o u g h t h e s p a c i n g i n t e r v a l

    b e t W e e n

    e a c h

    m a g n e t a n d t h e

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    g e n e r a t e s

    s u ? i c i e n t c o u n

    t e r f o r c e t o p r o v i d e and a i n t a i n

    f o r W a r d

    r o t a t i o n a l motion o

    t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y , a n d

    W h e r e i n

    t h e

    m a i n t a i n i n g o f t h e

    f o r W a r d

    r o t a t i o n a l

    motion

    g e n e r a t e s

    a n o u t p u t t o r q u e o f

    t h e

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r s y s t e m .

    A c c o r d i n g t o a n o t h e r a s p e c t ,

    a

    method f o r g e n e r a t i n g

    u s a b l e

    e l e c t r i c a l

    e n e r g y

    and

    u s a b l e mechanical energy

    of a

    m a g n e t i c c o n v e r t e r i n c l u d e s r o t a t i n g a p l u r a l i t y o f

    c o n t r o l l e r s

    s e c u r e d

    t o

    a c o n t r o l l e r

    p l a t e

    o f t h e

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    betWeen

    ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y

    and an

    o p p o s i n g

    magnet

    o f

    t h e

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r ;

    u t i l i Z i n g a c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d g e n e r

    a t e d on each c o n t r o l l e r of

    h e

    p l u r a l i t y of o n t r o l l e r s t o

    p r o

    duce

    s u ? i c ie n t c o u n t e r f o r c e

    t o

    m a i n t a i n f o r W a r d r o t a t i o n a l

    m o t i o n o f t h e

    c o n t r o l l e r

    p l a t e

    a n d

    t h e p l u r a l i t y

    o f

    o n t r o l l e r s ;

    Wherein m a i n t a i n i n g

    f o r W a r d

    r o t a t i o n a l motion o f

    t h e

    con

    t r o l l e r p l a t e

    a n d

    t h e p l u r a l i t y o f c o n t r o l l e r s

    g e n e r a t e s

    u s a b l e

    m e c h a n i c a l e n e r g y o f t h e m a g n e t i c

    c o n v e r t e r ,

    a n d W h e r e i n

    a p p l i c a t i o n

    o f an l e c t r i c l o a d t o t h e

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y gen

    e r a t e s u s a b l e e l e c t r i c a l e n e r g y o f t h e m a g n e t i c c o n v e r t e r .

    O t h e r

    a s p e c t s

    a n d

    a d v a n t a g e s

    o f

    t h e i n v e n t i o n W i l l

    b e

    a p p a r e n t

    f r o m t h e

    f o l l o W i n g

    d e s c r i p t i o n

    a n d

    t h e a p p e n d e d

    c l a i m s .

    BRIEF

    DESCRIPTION

    OF

    DRAWINGS

    FIGS. 1 a

    and

    1b shoW v i e W s o f a n e n e r g y p r o d u c i n g ma g

    n e t i c c o n v e r t e r

    i n

    accordance With an

    embodiment

    of t h e

    p r e s e n t i n v e n t i o n .

    FIGS. 2a and 2b shoW vieWs

    o f

    a

    c o n t r o l l e r

    assembly of an

    e n e r g y p r o d u c i n g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    in a c c o r d a n c e W it h a n

    embodiment o f t h e p r e s e n t

    i n v e n t i o n .

    F I G .

    3

    shoWs t o p vieW f

    a

    p o r t i o n o f

    an

    n e r g y p r o d u c i n g

    magnetic

    c o n v e r t e r

    i n

    a c c o r d a n c e

    W i t h an

    embodiment

    of

    h e

    p r e s e n t i n v e n t i o n .

    FIGS. 4a

    and

    4b

    shoW

    vieWs of

    a s e c t i o n

    of an energy

    p r o d u c i n g m a g n e t i c c o n v e r t e r

    in

    a c c o r da n c e W i t h a n embodi

    ment

    o f t h e

    p r e s e n t i n v e n t i o n .

    DETAILED DESCRIPTION

    Embodiments o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n W i l l noW be

    d e s c r i b e d W i t h r e f e r e n c e t o

    t h e

    a b o v e

    d r a W i n g s . L i k e r e f e r

    e n c e s a r e

    used

    i n t h e ? g u r e s t o

    r e p r e s e n t l i k e

    e l e m e n t s .

    Embodiments of h e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e t o a method

    a n d a p p a r a t u s f o r g e n e r a t i n g e l e c t r i c a l a n d

    m e c h a n i c a l

    e n e r g y . Embodiments o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n f u r t h e r r e l a t e

    t o an n e r g y p r o d u c i n g

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r ,

    r e f e r r e d

    t o

    h e r e i n

    a s a c o n v e r t e r , t h a t

    g e n e r a t e s

    u s a b l e e l e c t r i c c u r r e n t and

    o u t

    p u t

    t o r q u e .

    The c o n v e r t e r i s p r o v i d e d W i t h a c o n t r o l l e r assem

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    8/11

    US

    7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    3

    b l y r o t a t a b l y s e c u r e d between

    p l u r a l i t y

    o f ? e l d

    c o i l assem

    b l i e s and a p l u r a l i t y o f m a g n e t s . D u r i n g a r o t a t i o n o f t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y betWeen h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l assem

    b l i e s a n d

    t h e p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s ,

    e l e c t r i c c u r r e n t

    i s

    g e n e r

    a t e d i n

    W i r e

    c o i l s o f t h e

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s , and c o u n t e r

    m a g n e t i c

    ? e l d s a r e

    i n d u c e d

    a r o u n d t h e

    W i r e

    c o i l s .

    A o l e o f

    e a c h c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d

    i s

    formed on t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ,

    a n d c o u n t e r f o r c e p re s e n t

    b e t W e e n m a g n e t i c ? e l d s

    o f t h e p l u r a l i t y o f m a g n e t s a n d t h e c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d s

    c a u s e

    and

    m a i n t a i n forWard

    r o t a t i o n a l motion i n t h e

    energy

    p r o d u c i n g

    m a g n e t i c

    c o n v e r t e r . A c c o r d i n g l y , b e c a u s e

    t h e

    f o r

    Ward r o t a t i o n a l

    motion s m a i n t a i n e d

    i n t h e p r e s e n c e o f s u f

    ? c i e n t

    c o u n t e r f o r c e , t h e m a g n e t i c

    c o n v e r t e r o u t p u t s

    t o r q u e i n

    a d d i t i o n t o t h e e l e c t r i c c u r r e n t ,

    t h e r e b y

    i n c r e a s i n g

    a n e ? i

    c i e n c y

    o f

    t h e m a g n e t i c

    c o n v e r t e r .

    FIGS.

    1 a

    and 1b shoW exemplary

    v i e W s o f

    an e n e r g y p r o

    d u c i n g

    m a g n e t i c c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) ,

    h e r e i n r e f e r r e d

    t o a s con

    v e r t e r ( 1 0 0 ) . I n

    F I G .

    1 a , a n o v e r v i e W

    o f t h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) i s

    s h o W n . I n

    F I G . 1 b ,

    a

    s i d e p e r s p e c t i v e

    vieW o f t h e c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 )

    i s

    s h o W n .

    R e f e r r i n g

    t o

    F I G . 1 a ,

    t h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) i n c l u de s a

    h o u s

    i n g ( 1 0 2 )

    h a v i n g a ? r s t p l a t e ( 1 0 4) , o r

    s u r f a c e ,

    a n d a s e c o n d

    p l a t e

    ( 1 0 6 ) ,

    o r

    s u r f a c e .

    The

    ? r s t

    p l a t e

    ( 1 0 4 )

    a n d

    t h e

    s e c o n d

    p l a t e

    ( 1 0 6 ) a r e

    c o n n e c t e d

    a n d s u p p o r t e d

    u s i n g a

    p l u r a l i t y

    o f

    h o u s i n g

    b r a c k e t s ( 1 0 8 ) .

    T h o s e

    s k i l l e d i n

    t h e

    a r t W i l l a p p r e c i

    a t e

    t h a t ,

    a l t h o u g h

    t h e ? r s t p l a t e ( 1 0 4 ) , t h e s e c o n d p l a t e ( 1 0 6 ) ,

    a n d

    t h e p l u r a l i t y

    o f h o u s i n g b r a c k e t s ( 1 0 8 ) a r e shoWn a s

    s e p a r a t e e l e m e n t s , a l t e r n a t i v e l y , t h e y may b e formed a s a

    s i n g l e e l e m e n t W i t h a t

    l e a s t ? r s t

    and s e c o n d o p p o s i n g s u r

    f a c e s .

    D i s p o s e d

    a l o n g

    a l o W e r s u r f a c e

    o f

    h e ? r s t p l a t e ( 1 0 4 ) a r e a

    p l u r a l i t y o f ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) . E a c h o f h e p l u r a l i t y

    o f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s ( 1 1 0)

    i s o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t o a

    s e t

    o f

    l e a d

    W i r e s ( n o t shoWn) h a t may e c o n n e c t e d t o an l e c t r i c

    l o a d

    ( n o t

    s h o W n ) .

    F u r t h e r ,

    d i s p o s e d a l o n g

    a n u p p e r s u r f a c e o f

    t h e s e c o n d p l a t e ( 1 0 6 ) a r e a p l u r a l i t y o f m a g n e t s ( 1 1 2 ) . A s

    s h o W n , e a c h o f t h e

    p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) i s p o s i t i o n e d

    o p p o s i t e

    o f

    a n d

    a l i g n e d

    W i t h

    a

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d

    c o i l

    assem

    b l y

    o f t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) .

    I n some

    e m b o d i m e n t s , e a c h o f

    t h e p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s ( 1 1 2 ) i s

    a

    s u b s t a n t i a l l y h o r s e - s h o e s h a p e d

    p e r m a n e n t m a g n e t .

    P o s i t i o n e d

    b e t W e e n t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) and h e p l u r a l i t y o f m a g n e t s ( 1 1 2 ) i s a

    c o n t r o l l e r

    assem

    b l y

    ( 1 1 4 ) .

    T h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) i s r o t a t a b l y

    s e c u r e d

    t o t h e h o u s i n g

    ( 1 0 2 )

    u s i n g a d r i v e s h a f t ( 1 1 6 ) . The d r i v e

    s h a f t

    ( 1 1 6 ) i s p o s i t i o n e d a l o n g c e n t r a l l y d e ? n e d a x e s o f t h e

    ? r s t

    p l a t e

    ( 1 0 4 ) a n d t h e

    s e c o n d p l a t e

    ( 1 0 6 )

    o f

    h e

    h o u s i n g ( 1 0 2 ) .

    F u r t h e r ,

    t h e

    d r i v e s h a f t ( 1 1 6 ) i s o p e r a t i v e l y c o u p l e d t o t h e

    h o u s i n g

    ( 1 0 2 )

    i n a manner h a t a l l o W s t h e d r i v e s h a f t

    ( 1 1 6 )

    t o

    r o t a t e

    W i t h o u t t r a n s m i t t i n g

    s u c h

    o t a t i o n t o t h e h o u s i n g ( 1 0 2 ) ,

    t h e p l u r a l i t y

    o f ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) ,

    o r t h e p l u r a l i t y o f

    p e r m a n e n t m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) . T h u s , t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y

    ( 1 1 4 ) i s

    f r e e

    t o

    r o t a t e

    r e l a t i v e

    t o t h e

    p l u r a l i t y o f ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) a n d t h e

    p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) When h e

    e l e c t r i c l o a d i s a p p l i e d t o

    t h e

    p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l s ( 1 1 0 ) .

    I n a d d i t i o n ,

    s e c u r e d

    a r o u n d t h e

    d r i v e

    s h a f t ( 1 1 6 )

    a n d

    o u t

    b o a r d o f t h e

    h o u s i n g

    i s a

    p u l l e y ( 1 1 8 ) .

    I n some

    m b o d i m e n t s ,

    t h e

    p u l l e y ( 1 1 8 ) may

    b e c o n n e c t e d t o a t o r q u e - s u p p l y i n g

    d e v i c e ,

    e . g . , a s t a r t e r

    o r

    a

    motor ( n o t shoWn), i n

    o r d e r

    t o

    i n i t i a t e

    a r o t a t i o n o f t h e d r iv e s h a f t ( 1 1 6 ) , a n d ,

    h e n c e ,

    o f t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) .

    N o t e

    t h a t ,

    a s

    W i l l b e

    d e s c r i b e d

    b e l o W W i t h r e s p e c t

    t o

    t h e

    o p e r a t i o n

    o f t h e

    c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) ,

    t o r q u e

    n e e d

    n o t b e c o n t i n u a l l y

    s u p p l i e d o

    m a i n t a i n

    o p e r a t i o n

    o f t h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) .

    R e f e r r i n g

    t o

    F I G . 1 b , a

    s i d e

    p e r s p e c t i v e vieW o f t h e

    con

    v e r t e r ( 1 0 0 )

    i s s h o W n .

    N o t e t h a t , in

    t h i s v i e W ,

    t h e

    p l u r a l i t y o f

    h o u s i n g

    b r a c k e t s ( 1 0 8 ) a r e n o t shoWn i n o r d e r t o a i d i n t h e

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    6 5

    4

    u n d e r s t a n d i n g o f h e

    i n v e n t i o n .

    I n p a r t i c u l a r , a c r o s s - s e c t i o n a l

    c h a r a c t e r

    o f t h e

    c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) i s v i s i b l e .

    F u r t h e r ,

    a s i s a l s o

    more

    e a s i l y v i s i b l e , a s m a l l s e p a r a t i o n

    s p a c e

    e x i s t s betWeen

    t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) a n d e a c h o f h e p l u r a l i t y o f ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l i e s

    ( 1 1 ) ,

    t h e r e b y

    e n s u r i n g h a t t h e r o t a t i o n o f h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    ( 1 1 4 )

    i s

    n o t

    t r a n s m i t t e d

    o

    t h e

    p l u r a l i t y o f

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) .

    I n

    a d d i t i o n ,

    a s i m i l a r s e p a r a t i o n

    s p a c e

    e x i s t s

    b e t W e e n t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) a n d e a c h

    o f

    t h e p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s ( 1 1 2 ) t o

    e n s u r e

    t h a t t h e r o t a t i o n

    o f

    t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) i s n o t

    t r a n s m i t t e d

    t o

    t h e

    p l u r a l

    i t y o f m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) .

    F I G S . 2 a a n d

    2b

    shoW

    e x e m p l a r y

    v i e W s o f

    t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) o f t h e c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) .

    F I G .

    2 a s h o W s

    a t o p

    vieW o f

    t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) ,

    and

    F I G . 2 b shoWs

    a

    s e c t i o n a l

    v i e W

    o f t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    ( 1 1 4 ) .

    R e f e r r i n g t o F I G . 2 a , t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 )

    i n c l u d e s a

    c o n t r o l l e r p l a t e ( 1 2 0 )

    a n d

    c o n t r o l l e r s ( 1 2 2 ) .

    The

    c o n t r o l l e r s

    ( 1 2 2 ) a r e

    a r r a n g e d around

    a p e r i m e t e r

    o f

    t h e

    con

    t r o l l e r

    p l a t e

    ( 1 2 2 )

    a n d a r e

    p o s i t i o n e d

    i n

    s u b s t a n t i a l l y

    e q u a l l y

    spaced

    i n t e r v a l s .

    I n some

    embodiments,

    a s e t of

    t h i r t e e n

    c o n t r o l l e r s ( 1 2 2 )

    i s

    u s e d i n t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) .

    Those s k i l l e d

    i n

    t h e

    a r t , h o W e v e r , W i l l

    a p p r e c i a t e t h a t a

    num

    b e r

    o f

    c o n t r o l l e r s

    ( 1 2 2 )

    u s e d

    i n

    t h e i n v e n t i o n

    may

    b e

    a l t e r e d

    W i t h o u t d e p a r t i n g from t h e s c o p e o f t h e

    i n v e n t i o n .

    Those

    s k i l l e d

    i n t h e a r t W i l l a l s o a p p r e c i a t e

    t h a t

    a

    s p a c i n g

    o f t h e

    c o n t r o l l e r s

    ( 1 2 2 )

    may b e a l t e r e d W i t h o u t

    d e p a r t i n g f r o m t h e

    s c o p e o f

    t h e

    i n v e n t i o n .

    R e f e r r i n g

    t o F I G .

    2 b , a s e c t i o n a l vieW o f t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) i s

    s h o W n .

    I n o r d e r

    t o a i d

    i n

    t h e

    u n d e r s t a n d i n g

    o f t h e

    i n v e n t i o n , o n l y

    a

    p o r t i o n

    o f t h e

    c o n t r o l l e r p l a t e ( 1 2 0 )

    and

    a

    s i n g l e c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 ) a r e shoWn i n

    t h i s v i e W .

    The

    c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 )

    i n c l u d e s t h e f o l l o w in g :

    ? r s t

    a n d s e c o n d s p a c

    e r s

    ( 1 2 4 , 1 2 8 ) ,

    a n d ? r s t a n d

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n s ( 1 2 6 ,

    1 3 0 ) .

    A r s t s u r f a c e o f t h e ? r s t s p a c e r ( 1 2 4 )

    i s s e c u r e d

    t o t h e

    c o n t r o l l e r p l a t e ( 1 2 0 ) , a n d

    a

    s e c o n d

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    ? r s t s p a c e r

    ( 1 2 4 )

    i s s e c u r e d t o

    a ? r s t s u r f a c e

    o f

    t h e ? r s t

    m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 2 6 ) .

    A

    e c o n d

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    ? r s t

    m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 2 6 ) i s

    s e c u r e d

    t o

    a

    ? r s t

    s u r f a c e

    of

    t h e

    second

    s p a c e r

    ( 1 2 8 ) ,

    and

    a

    second

    s u r f a c e

    of

    t h e

    second

    s p a c e r

    ( 1 2 8 )

    i s s e c u r e d

    t o

    a

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 3 0 ) . I n some

    e m b o d i m e n t s , t h e ? r s t a n d

    s e c o n d s p a c e r s

    ( 1 2 4 , 1 2 8 ) a r e

    formed from

    a

    non-magnetic

    m a t e r i a l

    s u c h a s aluminum,

    b r a s s , o r

    h a r d

    p l a s t i c . A l s o , i n

    some

    e m b o d i m e n t s , t h e ? r s t

    a n d s e c o n d m a g n e t i c s e c t i o n s ( 1 2 6 , 1 3 0 ) a r e formed

    from a

    m a g n e t i c

    ? e l d

    t r a n s m i t t i n g m a t e r i a l

    s u c h

    a s s t e e l .

    F I G .

    3

    shoWs

    a t o p vieW

    o f

    a

    p o r t i o n

    o f

    h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) .

    O n l y t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    ( 1 1 4 ) ,

    t h e p l u r a l i t y

    o f

    p e r m a

    n e n t m a g n e t s ( 1 1 2 ) , a n d

    t h e

    s e c o n d p l a t e

    ( 1 0 6 )

    a r e shoWn

    n

    o r d e r t o a i d i n t h e u n d e r s t a n d i n g

    o f

    h e l a y o u t

    o f

    h e c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) .

    I n

    p a r t i c u l a r ,

    a l a y o u t

    o f

    h e p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s ( 1 1 2 ) ,

    a n d , h e n c e , t h e i r c o r r e s p o n d i n g p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m

    b l i e s ( 1 1 0 ,

    n o t

    s h o W n ) , c a n

    b e d e t e r m i n e d . F u r t h e r , a n

    a l i g n

    m e n t o f t h e c o n t r o l l e r s ( 1 2 2 ) o f t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    ( 1 1 4 )

    W i t h

    t h e p l u r a l i t y o f m a g n e t s ( 1 1 2 )

    i s

    i l l u s t r a t e d .

    R e f e r r i n g t o F I G .

    3 ,

    e a c h o f t h e p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s

    ( 1 1 2 )

    i s d i s p o s e d

    a l o n g t h e

    s e c o n d p l a t e

    ( 1 0 6 ) i n s u b s t a n t i a l l y

    e q u a l l y s p a c e d i n t e r v a l s . I n

    some e m b o d i m e n t s , s e v e n ma g

    n e t s a r e u s e d a s

    t h e

    p l u r a l i t y o f magnets ( 1 1 2 ) . F u r t h e r ,

    b e c a u s e

    e a c h o f h e m a g n e t s ( 1 1 2 )

    i s d i s p o s e d o p p o s i t e

    o f a n d

    a l i g n e d W i t h a

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d

    c o i l a s s e m b l y , a n e q u a l

    number o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s ( 1 1 0 ) i s u t i l i Z e d . T h u s , i n

    some embodiments, seven ?eld c o i l assemblies a r e used a s

    t h e p l u r a l i t y o f

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) .

    F u r t h e r ,

    n o t e

    t h a t e a c h o f

    t h e

    c o n t r o l l e r s ( 1 2 2 ) i s d i s p o s e d

    s u c h

    h a t ,

    d u r i n g h e

    r o t a t i o n o f

    h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) ,

    t h e

    ? r s t

    a n d

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n s ( 1 2 6 ,

    1 3 0 ) o f

    a t

    l e a s t

    one c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) p a s s e s o v e r a t l e a s t one

    of

    h e p l u r a l i t y of

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    9/11

    US

    7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    5

    m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) .

    I n p a r t i c u l a r , i n e m b o d i m e n t s W h e r e t h e a t

    l e a s t

    o n e o f t h e p l u r a l i t y o f magnets ( 1 1 2 ) i s a h o r s e - s h o e

    s h a p e d

    p e r m a n e n t

    m a g n e t , t h e ? r s t m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 2 6 )

    W i l l

    p a s s o v e r a

    ? r s t

    l e g

    o f

    t h e magnet

    ( 1 1 2 ) ,

    and h e s e c o n d

    m a g n e t i c

    s e c t i o n ( 1 3 0 ) W i l l

    p a s s o v e r

    a

    s e c o n d

    l e g

    o f

    t h e

    m a g n e t . I n a d d i t i o n ,

    a l t h o u g h

    n o t

    s h o W n ,

    b o t h t h e

    ? r s t

    a n d

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n s

    ( 1 2 6 ,

    1 3 0 ) p a s s

    b e n e a t h

    t h e

    mag

    n e t ā€™ s c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l a s s e m b l y .

    Those s k i l l e d i n t h e a r t W i l l a p p r e c i a t e t h a t a number o f

    p e r m a n e n t

    m a g n e t s ,

    a n d ,

    h e n c e ,

    a number

    o f c o r r e s p o n d i n g

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s

    u s e d

    i n t h e i n v e n t i o n

    ma y be a l t e r e d

    W i t h o u t d e p a r t i n g from t h e s c o p e o f t h e i n v e n t i o n . Those

    s k i l l e d i n

    t h e

    a r t W i l l a l s o a p p r e c i a t e t h a t

    a

    s p a c i n g o f

    t h e

    p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) a n d t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s

    ( 1 1 0 ) may b e a l t e r e d W i t h o u t d e p a r t i n g

    f r o m t h e

    s c o p e o f t h e i n v e n t i o n .

    FIGS. 4a and 4b

    shoW

    exemplary

    v i e W s o f

    a s e c t i o n

    o f

    t h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) . F I G .

    4a

    shoWs a p e r s p e c t i v e vieW

    o f

    s a i d

    s e c t i o n , and F I G . 4b shoWs

    a s i d e

    vieW o f

    s a i d

    s e c t i o n .

    Only

    a p o r t i o n o f t h e

    ? r s t a n d

    s e c o n d p l a t e s ( 1 0 4 , 1 0 6) , a p o r t i o n o f

    t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) , o n e o f

    t h e

    p l u r a l i t y o f m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) , a n d a s i n g l e

    ? e l d c o i l a s s e m b l y ( 1 3 2 )

    a r e shoWn i n

    o r d e r

    o a i d

    i n

    t h e u n d e r s t a n d i n g

    o f

    h e l a y o u t

    o f

    h e

    c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) . R e f e r r i n g

    t o

    F I G . 4 a , t h e c o n t r o l l e r p l a t e ( 1 2 0 ) o f t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    ( 1 1 4) h a s b e e n

    r o t a t e d

    s u c h

    t h a t

    o n e

    o f

    t h e c o n t r o l l e r s

    ( 1 2 2 )

    h a s come i n t o a l i g n m e n t W i t h one o f t h e

    p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s ( 1 1 2 ) a n d t h e c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l

    a s s e m b l y ( 1 3 2 ) .

    As c a n

    b e

    s e e n , t h e c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 ) p a s s e s

    a c r o s s t h e m a g n e t

    ( 1 1 2 )

    a n d t h e

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y ( 1 3 2 ) a n d

    t h r o u g h a

    s p a c i n g i n t e r v a l s e p a r a t i n g

    t h e m a g n e t ( 1 1 2 ) f r o m

    t h e ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    ( 1 3 2 ) .

    R e f e r r i n g t o F I G . 4 b , a s i d e v i e W

    o f

    h e l a y o u t i l l u s t r a t e d i n

    FIG. 4a

    s shoWn. A s can

    b e

    seen

    and

    s i s described f o r

    FIG.

    1 b , a s e p a r a t i o n s p a c e

    e x i s t s

    b e t W e e n t h e c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 )

    a n d

    t h e

    ? e l d

    c o i l

    assembly

    ( 1 3 2 ) , a s

    W e l l

    a s

    a s e p a r a t i o n

    s p a c e

    b e t W e e n

    t h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 )

    a n d t h e m a g n e t

    ( 1 1 2 ) . T h u s ,

    t h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 )

    i s

    a b l e t o f r e e l y

    r o t a t e

    t h r o u g h t h e s p a c i n g

    i n t e r v a l

    b e t W e e n t h e ? e l d

    c o i l a s s e m b l y ( 1 3 2 )

    a n d t h e

    m a g n e t

    ( 1 1 2 )

    W i t h o u t

    t r a n s m i t t i n g

    t h a t r o t a t i o n o r f r i c t i o n t o

    t h e

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y

    ( 1 3 2 )

    a n d / r

    t h e

    m a g n e t

    ( 1 1 2 ) . A c c o r d i n g l y ,

    t h e ? e l d c o i l a s s e m b l y ( 1 3 2 ) a n d t h e

    m a g n e t

    ( 1 1 2 )

    r e m a i n

    s t a t i o n a r y W i t h

    r e s p e c t

    t o e a c h

    o t h e r

    a n d t h e c o n t r o l l e r ( 1 2 2 )

    d u r i n g a n o p e r a t i o n o f t h e

    c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) .

    R e f e r r i n g

    a g a i n

    o F I G . 4 b ,

    t h e

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l y i n c l u d e s

    a W i r e c o i l

    ( 1 3 4 ) s u p p o r t e d

    a n d

    s e c u r e d

    o t h e ? r s t p l a t e ( 1 0 4 )

    o f h e

    h o u s i n g

    ( 1 0 2 )

    u s i n g s u p p o r t b r a c k e t s

    ( 1 3 6 )

    d i s p o s e d o n

    o p p o s i n g f a c e s o f

    t h e W i r e c o i l ( 1 3 6 ) .

    Those s k i l l e d i n t h e a r t

    W i l l a p p r e c i a t e

    t h a t

    a l t h o u g h a p a i r o f s u p p o r t b r a c k e t s ( 1 3 6 )

    a r e

    shoWn, a

    number

    a n d /

    r c o n ? g u r a t i o n

    of t h e s u p p o r t

    b r a c k e t s may b e a l t e r e d W i t h o u t d e p a r t i n g from h e s c o p e

    o f

    t h e

    i n v e n t i o n .

    F u r t h e r, a s

    d e s c r i b e d

    above

    f o r

    F I G . 1 a , t h e

    W i r e

    c o i l

    ( 1 3 4 ) i s c o n n e c t e d

    t o t h e s e t

    o f l e a d W i r e s ( n o t

    s h o W n )

    W h i c h ,

    i n

    t u r n ,

    a r e c o n n e c t e d

    t o

    t h e

    e l e c t r i c

    l o a d ( n o t

    s h o W n )

    d u r i n g

    t h e

    o p e r a t i o n o f

    h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 )

    W h i l e t h e

    c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 )

    i s i n a l i g n m e n t

    W i t h t h e

    ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y ( 1 3 2 ) , t h e ? r s t

    a n d s e c o n d

    m a g n e t i c

    s e c t i o n s

    ( 1 2 6 ,

    1 3 0 )

    a r e p o s i t i o n e d b e n e a t h

    t h e

    s u p p o r t

    b r a c k e t s

    ( 1 3 6 ) , a n d ,

    t h u s , o u t b o a r d

    a

    p e r i m e t e r o f

    t h e

    W i r e c o i l

    ( 1 3 4 ) . At h e

    same

    t i m e , a s mentioned a b o v e ,

    t h e

    ? r s t and

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c

    t i o n s

    ( 1 2 6 ,

    1 3 0 )

    a r e a l i g n e d

    W i t h

    t h e

    ? r s t

    a n d

    s e c o n d l e g s o f

    t h e m a g n e t ( 1 1 2 ) . F u r t h e r , t h e ? r s t

    s p a c e r (1 2 4 )

    i s

    p o s i t i o n e d

    o u t b o a r d

    o f

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y

    ( 1 3 2 )

    a n d t h e m a g n e t ( 1 1 2 ) ,

    20

    25

    30

    35

    50

    55

    60

    6 5

    6

    W h i l e

    t h e s e c o n d s p a c e r ( 1 2 8 )

    i s

    p o s i t i o n e d b e n e a t h a n d i s

    a l i g n e d

    W i t h t h e

    W i r e c o i l ( 1 3 4 ) .

    O p e r a t i o n

    An p e r a t i o n o f t h e c o n v e r t e r (1 0 0 )

    W i l l

    noW be d e s c r i b e d

    W i t h r e f e r e n c e t o t h e

    ? g u r e s

    a n d t h e a b o v e

    d e s c r i p t i o n .

    With e f e r e n c e t o F I G S .

    1 a

    a n d

    4 b ,

    upon p p l i c a t i o n

    o f

    h e

    e l e c t r i c l o a d ( n o t

    s h o W n )

    t o

    t h e

    W i r e c o i l ( 1 3 4 ) ,

    t h e

    r e q u i r e d

    i n p u t t o r q u e

    t o

    t h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) de c r e a s e s

    f r o m i d l e . I d l e

    on

    t h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) i s

    de?ned a s

    an

    amount

    of

    t o r q u e

    r e q u i r e d t o

    t u r n t h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 )

    W i t h no

    e l e c t r i c l o a d

    a p p l i e d . A c c o r d i n g l y , a

    r o t a t i o n

    o f t h e

    d r i v e

    s h a f t ( 1 1 6 ) , a n d ,

    h e n c e , t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y

    ( 1 1 4 ) i s

    i n i t i a t e d b y

    a n

    a p p l i

    c a t i o n o f t o r q u e t o

    t h e

    p u l l e y ( 1 1 8 ) .

    The

    t o r q u e i s a p p l i e d t o

    t h e

    p u l l e y ( 1 1 8 ) b y

    t h e t o r q u e - s u p p l y i n g

    d e v i c e , e . g . , t h e

    s t a r t e r

    o r t h e

    motor ( n o t s h o W n ) . I n

    some

    embodiments, t h e

    t o r q u e - s u p p l y i n g d e v i c e

    i s

    a

    m a n u a l l y

    a c t i v a t e d s t a r t e r ,

    s u c h

    a s

    a

    Winding s h a f t attached t o

    a

    s p r i n g ,

    o r a

    combination of

    s a i d

    s t a r t e r and

    m o t o r . I n

    a l t e r n a t e embodiments, t h e

    t o r q u e

    supplying

    device

    s

    an e l e c t r i c a l l y

    a c t i v a t e d s t a r t e r

    o r a

    com

    b i n a t i o n

    of

    a i d

    s t a r t e r and a motor.

    With

    r e f e r e n c e

    t o

    F I G S .

    3 ,

    4 a ,

    and

    4 b ,

    a s

    t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) r o t a t e s ,

    t h e c o n t r o l l e r s

    ( 1 2 2 ) pa s s

    t h r o u g h

    t h e

    s p a c i n g i n t e r v a l s s e p a r a t i n g t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l s

    ( 1 1 0 )

    a n d

    t h e p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s

    ( 1 1 2 ) .

    D u r i n g t h e

    t i m e t h a t e a c h

    p a r t i c u l a r c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 )

    p a s s e s

    t h r o u g h

    a p a r t i c u l a r s p a c i n g

    i n t e r v a l , a m a g n e t i c

    ? e l d ,

    o r ? u x ,

    i s

    g e n e r a t e d b e t W e e n t h e

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l y

    ( 1 3 2 ) ,

    t h a t

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) ,

    a n d

    t h e mag

    n e t

    ( 1 1 2 ) .

    As h e c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) i s r o t a t e d t h r o u g h t h e s p a c

    i n g i n t e r v a l , t h e ? r s t a n d s e c o n d m a g n e t i c s e c t i o n s ( 1 2 6 , 1 3 0 )

    o f t h e c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) s W e e p p a s t t h e p e r i m e t e r o f t h e W i r e

    c o i l ( 1 3 4 ) . A c c o r d i n g l y , t h e l o c a t i o n a n d i n t e n s i t y o f t h e

    m a g n e t i c ?ux

    c h a n g e s , a n d

    a v o l t a g e i s

    i n d u c e d i n

    t h e W i r e

    c o i l ( 1 3 4 ) . F u r t h e r , b e c a u s e a n e l e c t r i c l o a d i s a p p l i e d t o t h e

    W i r e

    c o i l ( 1 3 4 ) ,

    e l e c t r i c

    c u r r e n t i s g e n e r a t e d a n d i s

    draWn

    f r o m t h e W i r e c o i l ( 1 3 4 ) t h r o u g h t h e s e t

    o f

    l e a d

    W i r e s ( n o t

    s h o W n ) .

    A s

    e l e c t r i c

    c u r r e n t ?oWs t h r o u g h t h e W i r e

    c o i l ( 1 3 4 ) ,

    a

    m a g n e t i c ? e l d

    h a v i n g

    a

    ? r s t

    p o l e

    a n d

    a s e c o n d p o l e i s i n d u c e d

    a r o u n d t h e W i r e c o i l ( 1 3 4 ) .

    The

    ? r s t p o l e i s l o c a t e d on a s i d e

    o f

    t h e W i r e c o i l ( 1 3 4 )

    n e a r e s t

    t h e s p a c i n g

    i n t e r v a l ,

    a n d

    t h e

    s e c o n d p o l e

    i s

    l o c a t e d on s i d e o f t h e W i r e c o i l s u b s t a n t i a l l y

    o p p o s i t e o f t h e ? r s t p o l e . F u r t h e r , d u r i n g t h e t i m e t h a t e a c h

    p a r t i c u l a r c o n t r o l l e r p a s s e s

    t h r o u g h t h e

    s p a c i n g i n t e r v a l , t h e

    ? r s t

    p o l e

    i s

    formed on h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) .

    Note

    h a t

    a

    d i r e c

    t i o n o f a p o l a r i t y o f t h e W i r e c o i l ā€™ s

    ( 1 3 4 )

    m a g n e t i c ? e l d i s

    c o u n t e r

    t o a

    d i r e c t i o n

    of a

    p o l a r i t y

    of t h e magnetic

    ? e l d

    e x i s t e n t b e t W e e n h e m a g n e t s

    ( 1

    1 2 ) , a n d , h e n c e , t h e m a g n e t i c

    ? e l d i n d u c e d

    around h e

    W i r e

    c o i l ( 1 3 4 )

    i s

    r e f e r r e d

    t o

    h e r e i n

    a s

    a c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d .

    A t t r a c t i v e a n d r e p u l s i v e f o r c e s b e t W e e n t h e p o l e s

    o f

    c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d a n d

    p o l e s

    o f h e m a g n e t s ā€™

    ( 1 1 2 ) mag

    n e t i c ? e l d

    c a u s e s

    t h e

    c o n t r o l l e r

    ( 1 2 0 ) t o b e

    p u s h e d

    s i d e W a y s

    aWay f r o m t h e W i r e

    c o i l

    ( 1 3 4 ) .

    H e r e i n , t h e s e a t t r a c t i v e

    a n d

    r e p u l s i v e

    f o r c e s a r e

    r e f e r r e d

    t o

    a s c o u n t e r f o r c e .

    The

    counter

    f o r c e

    c a u s e s forWard

    r o t a t i o n a l motion i n t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) ,

    t h e r e b y

    t r a n s m i t t i n g

    t o r q u e t o

    t h e d r i v e s h a f t

    ( 1 1 6 ) .

    A d v a n t a g e o u s l y ,

    a n i n p u t t o r q u e r e q u i r e d

    t o m a i n t a i n

    o p e r a t i o n o f

    t h e

    c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) i s d e c r e a s e d . F u r t h e r , s a i d

    c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d s a b s o r b e d b y t h e c o n t r o l l e r ( 1 2 2 )

    a n d

    t r a n s f o r m e d b a c k

    i n t o

    i t s o r i g i n a l

    s t a t e .

    F u r t h e r , m a g n e t i c ?ux o f t h e c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d i s

    d i s

    c h a r g e d t h r o u g h

    t h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 )

    a s

    W e l l

    a s

    a b s o r b e d

    t h r o u g h

    t h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) i n a c c o r d a n c e

    W i t h

    a n amount o f

    e l e c t r i c c u r r e n t g e n e r a t e d , a n d ,

    h e n c e , W i t h

    a n amount

    o f

    e l e c t r i c

    l o a d a p p l i e d

    t o

    t h e W i r e

    c o i l

    ( 1 3 4 )

    A c c o r d i n g l y ,

    a s t h e

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    10/11

    US

    7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    7

    amount

    o f

    e l e c t r i c

    l o a d

    i s

    i n c r e a s e d , t h e f o r w a r d

    r o t a t i o n a l

    m o t i o n

    o f

    t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    i n c r e a s e s , f u r t h e r d e c r e a s

    i n g

    t h e r e q u i r e d

    i n p u t

    t o r q u e .

    A d v a n t a g e o u s l y , i n a n

    e m b o d i

    ment Where

    s u f ? c i e n t

    c o u n t e r f o r c e i s

    g e n e r a t e d a n d / r

    s u l ?

    c i e n t e l e c t r i c

    l o a d i s

    a p p l i e d ,

    t h e

    i n p u t

    t o r q u e i s

    n o t r e q u i r e d

    t o m a i n t a i n a momentum o f t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y ( 1 1 4 ) ,

    a n d o u t p u t

    t o r q u e

    may e

    s u p p l i e d f r o m t h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) t o

    a m o t o r ( n o t s h o W n ) o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t o t h e p u l l e y

    ( 1 1 8 ) .

    A c c o r d i n g l y ,

    i n

    s a i d

    e m b o d i m e n t , t h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 )

    o u t p u t s b o t h e l e c t r i c

    c u r r e n t a n d

    t o r q u e ,

    a n d , t h u s ,

    p r o v i d e s

    u s a b l e

    e l e c t r i c a l and m e c h a n i c a l

    e n e r g y .

    R e f e r r i n g

    t o F I G S . 2b

    a n d

    4 a , u p p e r

    a n d l o W e r

    s u r f a c e s

    o f

    t h e ? r s t

    a n d

    s e c o n d

    m a g n e t i c s e c t i o n s ( 1 2 6 ,

    1 3 0 )

    a r e f o r m e d

    i n a

    s u b s t a n t i a l l y

    t r a p e z o i d a l s h a p e ,

    W i t h

    a s h o r t e r

    s u b s t a n

    t i a l l y

    p a r a l l e l s i d e o f e a c h s u r f a c e

    f a c i n g

    t o W a r d t h e c o n t r o l l e r

    p l a t e ( 1 2 0 ) a n d a

    l o n g e r

    s u b s t a n t i a l l y p a r a l l e l s i d e

    o f

    t h e

    s u r f a c e s f a c i n g a W a y f r o m t h e c o n t r o l l e r p l a t e ( 1 2 0 ) . F u r t h e r ,

    u p p e r

    and

    l o W e r

    s u r f a c e s o f t h e s e c o n d m a g n e t i c s e c t i o n

    ( 1 3 0 ) a r e l a r g e r

    t h a n u p p e r

    a n d l o W e r

    s u r f a c e s

    o f

    t h e ? r s t

    m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 2 6 ) . A d v a n t a g e o u s l y , s u c h a n

    a r r a n g e

    ment

    e n s u r e s t h a t

    a s

    t h e

    c o n t r o l l e r

    ( 1 2 2 ) i s r o t a t e d through a

    p a r t i c u l a r s p a c i n g

    i n t e r v a l ,

    t h e

    ? r s t

    m a g n e t i c s e c t i o n ( 1 2 6 )

    a n d

    t h e

    s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n

    ( 1 3 0 )

    b o t h

    r e m a i n b e t W e e n

    t h e ? e l d c o i l a s s e m b l y

    ( 1 1 0 ) a n d

    t h e

    m a g n e t

    ( 1 1 2 ) f o r s u b

    s t a n t i a l l y e q u a l a m o u n t s o f t i m e . T h u s ,

    t h e

    m a g n e t i c ? e l d ,

    a n d ,

    h e n c e ,

    t h e c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d , may e g e n e r a t e d f o r

    a l o n g enough p e r i o d o f t i m e t o p r o d u c e s u f ? c i e n t c o u n t e r

    f o r c e

    on

    h e

    c o n t r o l l e r ( 1 2 2 ) .

    R e f e r r i n g t o F I G . 3 ,

    n o t e

    t h a t a

    number f

    c o n t r o l l e r s ( 1 2 2 )

    p r o v i d e d i n t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y ( 1 1 4 ) i s g r e a t e r t h a n a

    number o f m a g n e t s ( 1 1 2 ) , a n d , h e n c e , a number o f ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l i e s ( 1 32 )

    p r o v i d e d i n t h e

    c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) .

    A c c o r d

    i n g l y ,

    s u f ? c i e n t

    c o u n t e r - m a g n e t i z a t i o n i s p r o d u c e d i n t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y

    ( 1 1 4 ) t o

    m a i n t a i n

    t h e f o r W a r d

    r o t a t i o n a l

    m o t i o n o f t h e c o n v e r t e r

    ( 1 0 0 ) . A d v a n t a g e o u s l y , a n

    i n p u t

    t o r q u e r e q u i r e d o m a i n t a i n o p e r a t i o n

    o f

    h e c o n v e r t e r ( 1 0 0 ) i s

    d e c r e a s e d .

    While

    t h e

    i n v e n t i o n

    h a s

    been

    d e s c r i b e d

    With

    r e s p e c t

    t o

    a

    l i m i t e d

    number o f

    e m b o d i m e n t s ,

    t h o s e

    s k i l l e d i n t h e a r t ,

    h a v in g b e n e ? t o f t h i s d i s c l o s u r e ,

    W i l l

    a p p r e c i a t e t h a t o t h e r

    embodiments

    can be

    d e v i s e d Which do n o t d e p a r t

    from

    t h e

    s c o p e

    o f t h e i n v e n t i o n

    a s

    d i s c l o s e d

    h e r e i n .

    A c c o r d i n g l y , t h e

    s c o p e

    o f t h e i n v e n t i o n s h o u l d

    b e

    l i m i t e d o n l y by h e a t t a c h e d

    c l a i m s .

    What

    s c l a i m e d i s :

    1 .

    A n

    n e r g y p r o du c i n g m a g n e t i c c o n v e r t e r ,

    c o m p r i s i n g :

    a h o u s i n g ;

    a p l u r a l i t y

    of ?eld c o i l a s s e m b l i e s disposed on

    a ? r s t s u r

    f a c e

    o f

    t h e

    h o u s i n g ;

    a

    p l u r a l i t y o f magnets

    d i s p o s e d

    on

    a

    second

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    h o u s i n g

    o p p o s i t e

    o f a n d

    a l i g n e d

    W i t h t h e p l u r a l i t y o f

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s ;

    a n d

    a

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    r o t a t a b l y

    s e c u r e d t o t h e h o u s i n g a n d

    p o s i t i o n e d b e t W e e n t h e

    p l u r a l i t y o f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s

    a n d t h e p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s ,

    W h e r e i n , upon

    p p l i c a t i o n o f a n e l e c t r i c

    l o a d

    t o t h e p l u r a l

    i t y

    o f ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s , a

    r o t a t i o n o f

    t h e c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    r e l a t i v e

    t o t h e p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s

    and h e p l u r a l i t y

    of

    magnets i n d u c e s a t l e a s t one c o u n t e r

    m a g n e t i c ? e l d f o r g e n e r a t i n g a n e l e c t r i c c u r r e n t .

    2 . The n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f c l a i m 1 , t h e

    h o u s i n g c o m p r i s i n g :

    a p l u r a l i t y o f h o u s i n g b r a c k e t s ;

    a

    ? r s t p l a t e s e c u r e d

    t o a n d

    s u p p o r t e d

    by t h e p l u r a l i t y

    o f

    h o u s i n g b r a c k e t s ; a n d

    a

    s e c o n d p l a t e s e c u r e d t o a n d s u p p o r t e d

    b y t h e p l u r a l i t y

    o f

    h o u s i n g b r a c k e t s ,

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    50

    55

    60

    8

    W h e r e i n , t h e p l u r a l i t y o f

    ? e l d

    c o i l a s s e m b l i e s

    i s

    d i s p o s e d

    o n t h e

    ? r s t

    p l a t e , a n d t h e p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s i s

    d i s p o s e d

    on t h e

    s e c o n d p l a t e .

    3 . The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f c l a i m 1 ,

    W h e r e i n

    e a c h o f t h e p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s

    i s

    a s u b s t a n t i a l l y

    h o r s e - s h o e s h a p e d

    p e r m a n e n t

    m a g n e t .

    4 .

    The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c c o n v e r t e r

    o f

    c l a i m 1 ,

    W h e r e i n e a c h m a g n e t o f t h e p l u r a l i t y o f m a g n e t s

    i s a l i g n e d

    W i t h a c o r r e s p o n d i n g ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y o f t h e p l u r a l i t y o f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s a n d i s

    s e p a r a t e d

    f r o m t h e

    c o r r e s p o n d i n g

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    b y

    a s p a c i n g i n t e r v a l .

    5 .

    The

    n e r g y p r o d u ci n g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f c l a i m 4 ,

    t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y

    c o m p r i s i n g :

    a

    c o n t r o l l e r p l a t e ; and

    a p l u r a l i t y

    o f c o n t r o l l e r s

    d i s p o s e d a l o n g a p e r i m e t e r o f t h e

    c o n t r o l l e r p l a t e , W h e r e i n e a c h o f

    h e

    p l u r a l i t y o f c o n t r o l

    l e r s

    i s a r r a n g e d

    t o p a s s

    t h r o u g h t h e s p a c i n g i n t e r v a l .

    6 . The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f

    c l a i m 5 ,

    e a c h o f t h e

    p l u r a l i t y

    o f c o n t r o l l e r s c o m p r i s i n g :

    a

    ? r s t

    s p a c e r having a ? r s t s u r f a c e s e c u r e d t o t h e

    c o n t r o l l e r

    p l a t e ;

    a

    ? r s t

    magnetic s e c t i o n having a ? r s t s u r f a c e

    s e c u r e d t o

    a

    s e c o n d

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    ? r s t

    s p a c e r ;

    a second s p a c e r having a ? r s t s u r f a c e secured t o a second

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    ? r s t m a g n e t i c s e c t i o n ;

    a n d

    a second magnetic s e c t i o n s e c u r e d

    t o

    a second s u r f a c e of

    t h e

    s e c o n d

    s p a c e r .

    7 .

    The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c c o n v e r t e r

    o f

    c l a i m 6 ,

    Wherein u p p e r and

    l o W e r

    s u r f a c e s o f t h e ? r s t and s e c o n d

    m a g n e t i c

    s e c t i o n s a r e

    formed i n a s u b s t a n t i a l l y t r a p e z o i d a l

    s h a p e .

    8 .

    T h e e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c c o n v e r t e r o f c l a i m 6 ,

    Wherein t h e ? r s t

    and

    s e c o n d

    m a g n e t i c

    s e c t i o n s a r e formed

    from t e e l .

    9 . The e n e r g y p r o d u c i n g

    m a g n e t i c c o n v e r t e r

    o f c l a i m 6 ,

    Wherein t h e ? r s t and second s p a c e r s

    a r e

    formed from a

    non

    m a g n e t i c

    m a t e r i a l .

    1 0 .

    The

    e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f c l a i m

    9 ,

    Wherein t h e

    ? r s t

    and

    second

    s p a c e r s a r e formed

    of

    one

    s e l e c t e d f r o m

    b r a s s ,

    a l u m i n u m ,

    a n d

    h a r d

    p l a s t i c .

    1 1 . The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    o f c l a i m 6 ,

    e a c h o f

    t h e

    p l u r a l i t y

    o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s c o m p ri s i n g :

    a W i r e c o i l ; and

    s u p p o r t b r a c k e t s d i s p o s e d on

    o p p o s i n g f a c e s o f t h e

    W i r e

    c o i l , Wherein h e

    s u p p o r t

    b r a c k e t s

    a r e

    s e c u r e d t o t h e ? r s t

    s u r f a c e

    o f

    t h e h o u s i n g .

    1 2 . The e n e r g y p r o d u c in g m a g n e t i c c o n v e r t e r o f c l a i m 1 1 ,

    W h e r e i n , d u r i n g t h e r o t a t i o n o f t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y , e a c h

    o f

    t h e

    c o n t r o l l e r s

    i s

    a r r a n g e d

    t o p a s s t h r o u g h t h e s p a c i n g

    i n t e r v a l b e t W e e n e a c h magnet n d t h e c o r r e s p o n d i n g

    ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y , a n d t h e ? r s t a n d s e c o n d m a g n e t i c s e c t i o n s o f e a c h

    of h e

    c o n t r o l l e r s

    a r e

    a r r a n g e d t o

    p a s s

    a c r o s s

    r e s p e c t i v e l y

    ? r s t

    and

    s e c o n d

    l e g s o f e a c h magnet and o p a s s o u t b o a r d a p e r i m

    e t e r o f t h e

    W i r e c o i l

    o f t h e

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l

    a s s e m b l y .

    1 3 . The e n e r g y

    p r o d u ci n g m a g n e t i c

    c o n v e r t e r o f c l a i m 1 1 ,

    W h e r e i n , d u r i n g t h e r o t a t i o n o f t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y , e a c h

    o f

    t h e c o n t r o l l e r s i s a r r a n g e d t o p a s s t h r o u g h t h e s p a c i n g

    i n t e r v a l b e t W e e n e a c h

    magnet

    n d t h e

    c o r r e s p o n d i n g

    ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y , a n d

    t h e

    ? r s t s p a c e r o f e a c h o f

    t h e

    c o n t r o l l e r s i s

    a r r a n g e d o p a s s

    o u t b o a r d o f

    e a c h magnet

    n d

    t h e

    c o r r e s p o n d

    i n g ? e l d c o i l a s s e m b l y ,

    a n d

    t h e s e c o n d

    s p a c e r

    o f e a c h o f t h e

    c o n t r o l l e r s i s a r r a n g e d t o

    p a s s

    a c r o s s

    t h e

    W i r e c o i l of t h e

    c o r re s p o n d i n g ? e l d

    c o i l a s s e m b l y .

    1 4 .

    A a g n e t i c c o n v e r t e r s y s t e m , c o m p r i s i n g :

    a p l u r a l i t y o f ? e l d c o i l a s s e m b l i e s ;

    a p l u r a l i t y

    o f m a g n e t s , e a c h

    m a g n e t o f t h e p l u r a l i t y o f

    m a g n e t s b e i n g p o s i t i o n e d o p p o s i t e

    o f

    a n d s e p a r a t e d

  • 8/20/2019 Us 7531930 Patent

    11/11

    US

    7 , 5 3 1 , 9 3 0

    B2

    f r o m a c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l a s s e m b l y

    o f

    h e p l u r a l i t y

    o f ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s by a s p a c i n g i n t e r v a l ;

    a c o n t r o l l e r a s s e m b l y h a v i n g a p l u r a l i t y o f o n t r o l l e r s , e a c h

    c o n t r o l l e r o f t h e

    p l u r a l i t y

    o f c o n t r o l l e r s b e i n g

    a r r a n g e d

    t o p a s s

    t h r o u g h

    t h e

    s p a c i n g

    i n t e r v a l

    b e t W e e n

    e a c h mag

    n e t a n d

    t h e

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y ; a n d

    W h e r e i n , d u r i n g a

    r o t a t i o n

    o f

    t h e

    c o n t r o l l e r

    a s s e m b l y , a

    p l u r a l i t y

    o f

    c o u n t e r - m a g n e t i c

    ? e l d s g e n e r a t e d s u b s t a n

    t i a l l y on t h e p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o ll e r s a s t h e p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o l l e r s

    p a s s

    t h r o u g h

    t h e s p a c i n g i n t e r v a l

    b e t W e e n

    e a c h m a g n e t a n d t h e

    c o r r e s p o n d i n g ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    g e n e r a t e s

    s u f ? c i e n t

    c o u n t e r f o r c e t o

    p r o v i d e a n d

    main

    t a i n

    forWard

    r o t a t i o n a l

    motion t o t h e c o n t r o l l e r assem

    b l y , a n d

    W h e r e i n t h e m a i n t a i n i n g o f t h e f o r W a r d r o t a t i o n a l m o t i o n

    g e n e r a t e s a n

    o u t p u t t o r q u e

    o f t h e m a g n e t i c c o n v e r t e r

    s y s t e m .

    1 5 . The m a g n e t i c c o n v e r t e r s y s t e m o f

    c l a i m

    1 4 ,

    W h e r e i n

    a

    d r i v e

    s h a f t h a v i n g a p u l l e y i s d i s p o s e d a l o n g a c e n t r a l l y

    de?ned x i s o f

    t h e

    c o n t r o l l e r a s s e m b l y , and W h e r e i n

    t h e

    o u t

    p u t t o r q u e i s d r a W n

    f r o m

    t h e

    d r i v e

    s h a f t u s i n g t h e p u l l e y .

    1 6 .

    The

    a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    s y s t e m o f

    c l a i m

    1 4 ,

    e a c h o f

    t h e

    p l u r a l i t y o f c o n t r o l l e r s c o m p r i s i n g :

    a

    ? r s t s p a c e r ;

    a second

    s p a c e r ;

    a

    ? r s t

    m a g n e t i c s e c t i o n s e c u r e d betWeen t h e

    ? r s t

    s p a c e r

    and

    h e s e c o n d s p a c e r ;

    and

    a s e c o n d m a g n e t i c s e c t i o n s e c u r e d

    o u t b o a r d

    o f t h e

    s e c o n d

    s p a c e r ,

    Wherein t h e ? r s t s p a c e r and t h e second s p a c e r a r e formed

    from a

    n o n - m a g n e t i c m a t e r i a l .

    20

    25

    30

    1 0

    1 7 .

    The m a g n e t i c c o n v e r t e r s y s t e m o f c l a i m 1 6 , W h e r e i n

    u p p e r a n d l o W e r

    s u r f a c e s

    o f t h e ? r s t a n d s e c o n d m a g n e t i c

    s e c t i o n s a r e formed

    i n a s u b s t a n t i a l l y t r a p e Z o i d a l s h a p e .

    1 8 .

    The m a g n e t i c

    c o n v e r t e r

    s y s t e m o f c l a i m 1 4 , W h e r e i n

    a

    number f

    c o n t r o l l e r s i n

    t h e p l u r a l i t y o f

    c o n t r o l l e r s

    i s g r e a t e r

    t h a n

    a number f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s i n c l u d e d i n t h e p l u r a l i t y

    o f

    ? e l d c o i l

    a s s e m b l i e s and number

    o f

    magnets i n c l u d e d i n

    t h e

    p l u r a l i t y

    o f

    m a g n e t s .

    1 9 .

    The

    m a g n e t i c c o n v e r t e r s y s t e m o f c l a i m 1 4 , W h e r e i n ,

    d u r i n g t h e r o t a t i o n o f t h e c o n t r o l l e r a s s e m b l y ,

    e a c h

    c o n t r o l l e r

    o f t h e p l u r a l i t y c o n t r o l l e r s i s s e p a r a t e d f r o m e a c h

    m a g n e t

    b y

    a ? r s t s e p a r a t i o n

    s p a c e a n d from

    h e

    c o r re s p o n d i n g ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    b y

    a s e c o n d s e p a r a t i o n

    s p a c e a s

    t h e

    c o n t r o l l e r

    p a s s e s t h r o u g h t h e

    s p a c i n g

    i n t e r v a l .

    2 0 . A ethod f o r g e n e r a t i n g u s a b l e e l e c t r i c a l e n e r g y a n d

    u s a b l e

    m e c h a n i c a l

    e n e r g y

    o f a m a g n e t i c

    c o n v e r t e r ,

    c o m p r i s

    i n g :

    r o t a t i n g

    a

    p l u r a l i t y

    of c o n t r o l l e r s

    s e c u r e d

    t o

    a

    c o n t r o l l e r

    p l a t e o f

    t h e

    m a g n e t i c c o n v e r t e r betWeen

    a

    ? e l d

    c o i l

    a s s e m b l y a n d a n o p p o s i n g magnet o f t h e m a g n e t i c

    c o n

    v e r t e r ;

    u t i l i Z i n g a c o u n t e r - m a g n e t i c ? e l d g e n e r a t e d on e a c h con

    t r o l l e r

    o f

    h e

    p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o l l e r s

    t o

    p r o d u c e

    s u f ? c i e n t

    c o u n t e r f o r c e t o m a i n t a i n f o r W a r d r o t a t i o n a l motion of

    t h e c o n t r o l l e r p l a t e a n d t h e

    p l u r a l i t y

    o f

    c o n t r o l l e r s ;

    Wherein a i n t a i n i n g

    f o r W a r d

    r o t a t i o n a l

    motion

    o f t h e

    con

    t r o l l e r

    p l a t e

    a n d t h e p l u r a l i t y o f

    c o n t r o l l e r s

    g e n e r a t e s

    u s a b l e m e c h a n i c a l e n e r g y o f h e m a g n e t i c c o n v e r t e r , a n d

    Wherein a p p l i c a t i o n

    of

    an e l e c t r i c l o a d

    t o

    t h e ? e l d c o i l

    a s s e m b l y

    g e n e r a t e s

    u s a b l e e l e c t r i c a l

    e n e r g y o f

    t h e

    mag

    n e t i c c o n v e r t e r .