CN103093919A - 磁性组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁性组件，其包含有磁力元件及导磁元件；所述磁力元件设有为不同磁极的二端部，且于内部设有轴向的穿槽，而于所述磁力元件的内、外部形成以不同方向环绕的磁场，另所述导磁元件系设有贴合于磁力元件一端的板片，且于所述板片上设有套合于磁力元件穿槽内的凸柱，而通过所述导磁元件的板片及凸柱导引集中磁力元件的磁场环绕路径，即可于磁力元件与导磁元件间产生磁通密集区域；由此，利用磁力元件及导磁元件的组合方式，即可大幅提高磁性组件于局部区域的磁通密度，以加强磁性组件的磁场强度，进而达到强化磁力及节省磁性材料的实用效益。
Description
技术领域
本发明是提供一种利用磁力元件及导磁元件的组合方式，以提高磁性组件的磁通密度，及增加磁性组件的磁通量，进而可强化磁力及节省材料的磁性组件。
背景技术
永久磁铁的应用相当广泛，一般是利用永久磁铁产生的磁力，以达成各种不同的功效；以稀土材料为例，由于稀土材料所制作的永久磁铁是具有相当高的矫顽力及磁能积，而于笔电、手机、发电机及电动车等各种产品上，皆需仰赖稀土永久磁铁提供足够的磁力，以发挥最高的磁力效应，然而，稀土材料的产量稀少，且价格不断的高涨，相对使各种产品的生产成本居高不下，因此，如何能节省磁性材料，又能达到所需的磁力，甚至提升磁力，实为目前相关业者重要的课题。
请参阅图1所示，其是一般现有的实心磁铁10，所述实心磁铁10是呈实心圆盘形状，且一端为Ｎ极，另端则为Ｓ极，而于所述实心磁铁10外部产生以相同方向环绕的磁场；请参阅图2及附件1、2所示，其是撷取所述实心磁铁10的1/2截面，并对所述实心磁铁10的磁通密度(Magnetic Flux Density)及磁势(Magnetic Potential)分布进行分析，于附件1中显示，所述实心磁铁10外周侧处的磁通量较为密集，其磁通密度的最大值为0.695Wb/m2，另附件2中显示，所述实心磁铁10外部产生以相同方向环绕的磁力线，且相对于磁通量较为密集处所形成的磁场强度最高，其磁势的最大值为1.62ｅ-3Wb/m；另请参阅图3所示，是现有另一形状的环型磁铁20，所述环型磁铁20的中央处设有轴向的穿槽201，且一端为Ｎ极，另端则为Ｓ极，而于所述环型磁铁20内部及外部分别产生以不同方向环绕的磁场；请参阅图4及附件3、4所示，其是撷取所述环型磁铁20的1/2截面，并对所述环型磁铁20的磁通密度(Magnetic Flux Density)及磁势(Magnetic Potential)分布进行分析，于附件3中显示，所述环型磁铁20的内周侧及外周侧处的磁通量较为密集，其磁通密度的最大值为0.698Wb/m2，另附件4中显示，所述环型磁铁20内部产生以第一方向(逆时针方向)环绕的磁力线，且相对于第一方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为-8.719ｅ-4Wb/m(负数值代表第一方向)，另所述环型磁铁20外部则产生以第二方向(顺时针方向)环绕的磁力线，且相对于第二方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为1.399ｅ-3Wb/m(正数值代表第二方向)，如上所述，所述环型磁铁20磁势的最大值(1.399ｅ-3Wb/m)是小于实心磁铁磁势的最大值(1.62ｅ-3Wb/m)，因此，所述环型磁铁20的穿槽201虽可节省磁性材料，却也影响其磁场强度；请参阅图5所示，另有业者于所述环型磁铁20之一端面设有对应形状且具导磁性的铁片21，以提升磁场强度；请参阅图6及附件5、6所示，其是撷取所述环型磁铁20及铁片21的1/2截面，并对所述环型磁铁20及铁片21的磁通密度(Magnetic Flux Density)及磁势(Magnetic Potential)分布进行分析，于附件5中显示，所述环型磁铁20及铁片21的内周侧及外周侧处的磁通量较为密集，其磁通密度的最大值为1.655Wb/m2，另附件6中显示，所述环型磁铁20及铁片21内部产生以第一方向(逆时针方向)环绕的磁力线，且相对于第一方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为-1.272ｅ-3Wb/m(负数值代表第一方向)，另所述环型磁铁20外部则产生以第二方向(顺时针方向)环绕的磁力线，且相对于第二方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为1.537ｅ-3Wb/m(正数值代表第二方向)，如上所述，所述环型磁铁20于结合铁片21后，其磁势的最大值(1.537ｅ-3Wb/m)虽可高于原磁势的最大值(1.399ｅ-3Wb/m)，却仍低于永久磁铁磁势的最大值(1.62ｅ-3Wb/m)；因此，所述环型磁铁20结合铁片21的方式，虽可节省磁性材料，却相同无法达到所需的磁场强度，进而影响应用于各种产品上的磁力效应。
有鉴于此，本发明人遂以其多年从事相关行业的研发与制作经验，针对目前所面临的问题深入研究，经过长期努力的研究与试作，终究研创出一种磁性组件，并藉以大幅改善现有的缺弊，此即为本发明的设计宗旨。
发明内容
本发明的目之一，是提供一种磁性组件，其包含有磁力元件及导磁元件；所述磁力元件设有为不同磁极的二端部，且于内部设有轴向的穿槽，而于所述磁力元件的内、外部形成以不同方向环绕的磁场，另所述导磁元件设有贴合于磁力元件一端的板片，且于所述板片上设有套合于磁力元件穿槽内的凸柱，而通过所述导磁元件的板片及凸柱导引集中磁力元件的磁场环绕路径，即可于磁力元件与导磁元件间产生磁通密集区域；由此，利用磁力元件及导磁元件的组合方式，即可大幅提高磁性组件于局部区域的磁通密度，以加强磁性组件的磁场强度，进而达到强化磁力的实用目的。
本发明的目之二，是提供一种磁性组件，其中，所述磁力元件设有为不同磁极的二端部，且内部设有轴向的穿槽，以供套合导磁元件的凸柱，而通过所述导磁元件的板片及凸柱导引集中磁力元件的磁场环绕路径，即可于磁力元件与导磁元件间产生磁通密集区域，以加强磁性组件的磁场强度，进而达到节省磁性材料的实用目的。
附图说明
图1为现有实心磁铁的外观示意图。
图2为现有实心磁铁的剖视图。
图3为现有环型磁铁的外观示意图。
图4为现有环型磁铁的剖视图。
图5为现有环型磁铁结合铁片的外观示意图。
图6为现有环型磁铁结合铁片的剖视图。
图7为本发明的分解示意图。
图8为本发明的组合示意图。
图9为本发明的的组合剖视图。
附图标记说明：
现有部分：
10：实心磁铁；20：环型磁铁；201：穿槽；21：铁片。
本发明部分：
30：磁性组件；31：磁力元件；311：第一端部；312：第二端部；313：穿槽；32：导磁元件；321：板片；322：凸柱。
具体实施方式
为使贵审查委员对本发明有更进一步的了解，兹举一较佳实施例并配合图式，详述如后：
请参阅图7、8、9所示，本发明的磁性组件30包含有磁力元件31及导磁元件32；所述磁力元件31为一以磁性材料制作成型的环型磁铁，且设有不同磁极的二端部；于本实施例中，所述磁力元件31是以铁、钴、镍或稀土等磁性材料制作成型，且设有为Ｎ极的第一端部311，以及为Ｓ极的第二端部312；另所述磁力元件31于内部设有轴向且可为圆型或方型的穿槽313，而于所述磁力元件31的外部及穿槽313的内部产生以不同方向环绕的磁场；于本实施例中，所述磁力元件31的穿槽313为圆型；另所述导磁元件32是以具导磁性的金属材料制作成型，所述导磁元件32设有板片321，所述板片321是对应磁力元件31的外缘形状，以供贴合于磁力元件31的第二端部312，另于所述板片321上延伸设有凸柱322，所述凸柱322是对应磁力元件31的穿槽313形状，并使所述凸柱322套合于导磁元件32的穿槽313内，而通过所述导磁元件32的板片321及凸柱322导引集中磁力元件31磁场的环绕路径，使所述磁力元件31与导磁元件32间产生磁通密集区域。
请参阅图9及附件7、8所示，其是撷取所述磁性组件30的1/2截面，并对所述磁性组件30的磁通密度(Magnetic Flux Density)及磁势(Magnetic Potential)分布进行分析，于附件7中显示，当磁力元件31所产生磁场的磁力线通过导磁元件32的板片321及凸柱322时，所述磁场的磁力线即受到板片321及凸柱322的导引，而往磁力元件31与导磁元件32的接合处集中，而于所述磁力元件31与导磁元件32间产生磁通密集区域，其磁通密度的最大值为5.422Wb/m2，另附件8中显示，所述磁力元件31与导磁元件32内部产生以第一方向(逆时针方向)环绕的磁力线，且相对于第一方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为-3.527ｅ-3Wb/m(负数值代表第一方向)，另所述磁力元件31与导磁元件32外部则产生以第二方向(顺时针方向)环绕的磁力线，且相对于第二方向的磁通量较为密集处形成较高的磁场强度，其磁势值为1.231ｅ-3Wb/m(正数值代表第二方向)，如上所述，所述磁性组件30相对于磁通密集区域形成的磁场强度最高，其磁势的最大值为-3.527ｅ-3Wb/m(负数值代表第一方向)，而大于现有实心、环型或结合铁片等型式的磁铁；另由于所述导磁元件32内是具有多个磁域，且各磁域的磁矩方向并不相同，当磁力元件31所产生的磁场密集通过导磁元件32的板片321及凸柱322时，所述导磁元件32是受到磁力元件31的磁场作用而磁化，使所述导磁元件32内各磁域的磁矩方向与磁力元件31的磁场方向一致，进而加强磁性组件30的磁场强度。
由此，本发明的磁性组件是利用导磁元件的板片及凸柱导引集中磁力元件磁场的环绕路径，使所述磁力元件与导磁元件间产生磁通密集区域，同时，利用导磁元件的磁化作用，以加强磁性组件的磁场强度，且对本发明的磁性组件所分析的磁通密度最大值及磁势最大值皆明显高于现有实心圆盘形状的永久磁铁，而达到强化磁力及节省磁性材料的实用效益。
据此，本发明实为一深具实用性及进步性的设计，然未见有相同的产品及刊物公开，从而允符发明专利申请要件，爰依法提出申请。
Claims (7)
1.一种磁性组件，其特征在于，其包含有：
磁力元件：设有为不同磁极的二端部，且内部设有轴向的穿槽，而于外部及穿槽内部产生以不同方向环绕的磁场；
导磁元件：具有导磁性，且设有板片，以供贴合于磁力元件一端，另于所述板片上设有凸柱，以供套合于所述磁力元件的穿槽。
2.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述磁力元件为环型磁铁。
3.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述磁力元件的穿槽是圆型。
4.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述磁力元件的穿槽是方型。
5.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述磁力元件设有为Ｎ极的第一端部，以及为Ｓ极的第二端部。
6.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述导磁元件的板片是对应磁力元件的外缘形状。
7.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述导磁元件的凸柱是对应磁力元件的穿槽形状。
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