TWI738617B - 增加磁通量導引順暢度的磁場產生裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之磁場產生裝置包含有一軛，具有二支撐部與一連接部。連接部的兩端分別有一貼合面，二支撐部與連接部接合處亦各具有一貼合面。連接部兩端的貼合面與二支撐部的貼合面的貼合面積超過90%。二支撐部上各設有一穿孔，各穿孔處穿設有一磁極，磁極的外徑貼合於支撐部穿孔的內徑。二線圈，分別套設在二磁極上，二線圈各具有一內孔，各內孔的壁面整個與磁極的表面貼合。

Description

增加磁通量導引順暢度的磁場產生裝置

本發明與磁場的產生及控制有關，特別是一種增加磁通量導引順暢度的磁場產生裝置。

目前日常生活中有許多的產品需要使用到磁力感測器，而為了校正這些磁力感測器就需要一個均勻、穩定且可以控制的磁場。例如美國ＧＭＷassociates公司所生產的3480 Dipole或是5403Dipole等等都是用來產生磁場，但結構都相對較為複雜。

本發明之主要目的在於提供一可以產生均勻、穩定且可以增加磁通量導引順暢度的磁場產生裝置。 為了達成上述主要目的，本發明之磁場產生裝置包含有一軛，具有二支撐部與一連接部。該連接部的兩端分別有一貼合面，該二支撐部與該連接部接合處亦各具有一貼合面。該連接部兩端的貼合面與該二支撐部的貼合面的貼合面積超過90%。二支撐部上各設有一穿孔，各穿孔處穿設有一磁極，該二磁極的外徑貼合於該支撐部穿孔的內徑。二線圈，分別套設在該二磁極上，該二線圈各具有一內孔，各該內孔的壁面整個長度範圍內全部與該磁極的表面貼合。

由上述之結構本發明磁場產生裝置因該線圈、磁極與該軛都是以導磁性材料所製成又有完整的貼合接觸，所以磁場的磁力線可以受到該磁極、該支撐部以及該連接部的完整連接與導引，由一端的線圈完整的連接至另一端的線圈，因此可以增加磁通量導引的順暢度。

較佳地，各調整組包含有一安裝座、一螺桿與一旋鈕。螺桿以一端連接該磁極。

較佳地，調整組的螺桿螺設於安裝座，旋鈕設於螺桿的一端，轉動該旋鈕可以帶動該磁極前後移動以調整該二磁極之間的距離。

較佳地，二線圈架，跨設在該軛的連接部上，各線圈架具有一承部，用於撐住對應的該線圈。

申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。

請參閱圖1至圖6所示，為本發明之第一實施例，本發明磁場產生裝置包含有:

一軛10，由導磁材料所製成，包含有二支撐部11與一連接部12。該二支撐部11各設有一穿孔13，該連接部12設於該二支撐部11之間並以複數螺栓14鎖合固定，並使該二支撐部11的二穿孔13在同一軸線上。該連接部12的兩端分別有一貼合面121，該二支撐部11與該連接部12接合處亦各具有一貼合面111。該連接部12兩端的貼合面121與該二支撐部11的貼合面111貼合，以面積來看，該連接部12的貼合面121與該二支撐部11的貼合面111貼合的面積最好超過90%，更佳的狀態是完全的貼合，因為貼合的面積愈高磁通量的傳導會愈好愈完整。而最佳的狀態是該連接部12的貼合面121與該二支撐部11的貼合面111完全的貼合，而且該連接部12的貼合面121與該二支撐部11的貼合面111的長寬都相同。

二磁極20，以導磁材料所製成，分別穿設在該二支撐部11的穿孔13。該二磁極20呈圓柱狀，該二磁極20的一端設有一錐狀部21，且該二錐狀部21相對設置，該二磁極20的外徑貼合於該支撐部穿孔13的內徑，而且最佳的狀態是在該二支撐部穿孔13整個的長度範圍內都與該磁極20圓柱體的外表面貼合。該二磁極20的中心軸最好可以在同一軸線上，因為同心度愈高所形成的磁場就會愈穩定。

二調整組30，分別設在該二支撐部11的穿孔13處，各調整組30包含有一安裝座31、一螺桿32與一旋鈕33。該安裝座31固設於該穿孔13處，該螺桿32螺設於該安裝座31並以一端與一該磁極20接合。該旋鈕33設於該螺桿32的一端，轉動該旋鈕33可以轉動該螺桿32進而帶動該磁極20沿一軸向前後移動。藉此可以調整該二磁極20之間的距離。

二線圈40，分別套設在該二磁極20上，該二線圈40各具有一內孔41，各該內孔41的壁面貼合於該對應的磁極20的表面，而且最佳的是該內孔41的壁面在整個長度範圍內全部與該磁極20的表面貼合。

二線圈架50，跨設在該軛10的連接部12上，每一線圈架50各別對應一該線圈40，各線圈架50具有一承部51，用於撐住對應的該線圈40。該線圈架50可以藉由螺栓52鎖合固定於該軛10的連接部12。

依物理學，磁力線是一個封閉的曲線，以本發明之結構，當該二線圈40通電形成磁場時，因該線圈40、磁極20與該軛10都是以導磁性材料所製成又有完整的貼合接觸，所以磁場的磁力線可以受到該磁極20、該支撐部11以及該連接部12的完整連接與導引，由一端的線圈完整的連接至另一端的線圈，藉由減少元件與元件之間的間隙並且儘可能的增加接觸的面積來增加磁通量導引的順暢度，以提升磁場生成的效率。

如圖7所示，為本發明之另一實施例，本實施例與前一實施例不同之處於本實施例中並無設置線圈架50。設置線圈架的目的一方向是有利於調整線圈之間的距離，二方向是避免磁極的變形。因為若線圈很大很重，當其懸吊在磁極上時，線圈的重量有可能會使磁極變形，而造成二磁極的同心度偏移。但若線圈小重量輕時不會有這個問題，所以線圈架可以不需要設置。

另外附帶一提的是在前述的說明中，該軛是由二支撐部與一連接部所構成，但該二支撐部與該連接部也可以是一體成型，形成一近似於Ｕ型的結構。

10:軛 11:支撐部 111:貼合面 12:連接部 121:貼合面 13:穿孔 14:螺栓 20:磁極 21:錐狀部 30:調整組 31:安裝座 32:螺桿 33:旋鈕 40:線圈 41:內孔 50:線圈架 51:承部 52:螺栓

圖1為本發明第一實施例之立體圖。 圖2為本發明第一實施例之分解圖。 圖3為本發明第一實施例之正面視圖。 圖4為本發明第一實施例之側視圖。 圖5為圖4中5-5剖線的剖面視圖。 圖6為圖3中6-6剖線的剖面視圖。 圖7為本發明第二實施例之立體圖。

11:支撐部

111:貼合面

12:連接部

121:貼合面

20:磁極

21:錐狀部

31:安裝座

32:螺桿

33:旋鈕

40:線圈

Claims (9)

1. 一種磁場產生裝置，包含有: 一軛(10)，由導磁材料所製成，包含有二支撐部(11)與一連接部(12)，該連接部(12)設於該二支撐部(11)之間，該二支撐部(11)各設有一穿孔(13)，該連接部(12)的兩端分別有一貼合面(121)，該二支撐部(11)與該連接部(12)接合處亦各具有一貼合面(111)，該連接部(12)的貼合面(121)與該二支撐部(11)的貼合面(111)貼合的面積超過90%； 二磁極(20)，以導磁材料所製成，分別穿設在該二支撐部(11)的穿孔(13)，該二磁極(20)呈圓柱狀，該二磁極(20)的一端設有一錐狀部(21)，且該二錐狀部(21)相對設置，該二磁極(20)的外徑貼合於該支撐部穿孔(13)的內徑； 二調整組(30)，分別設在該二支撐部(11)的穿孔(13)處，各調整組(30)包含有一安裝座(31)、一螺桿(32)與一旋鈕(33)，該安裝座(31)固設於該穿孔(13)處，該螺桿(32)螺設於該安裝座(31)並以一端與一該磁極(20)接合，該旋鈕(33)設於該螺桿(32)的一端； 二線圈(40)，分別套設在該二磁極(20)上，各該二線圈(40)具有一內孔(41)，各該內孔(41)的壁面貼合於該對應的磁極(20)的表面。
2. 如請求項1所述之磁場產生裝置，其中該連接部(12)的貼合面(121)以面積來看，與該二支撐部(11)的貼合面(111)完全的貼合。
3. 如請求項2所述之磁場產生裝置，其中該連接部(12)的貼合面(121)與該二支撐部(11)的貼合面(111)的長寬都相同。
4. 如請求項3所述之磁場產生裝置，其中該軛(10)為一體成型。
5. 如請求項3所述之磁場產生裝置，其中該內孔(41)的壁面在其整個長度範圍內全部與該磁極(20)的表面貼合
6. 如請求項5所述之磁場產生裝置，其中該二支撐部穿孔(13)在其整個的長度範圍內都與該磁極(20)的表面貼合。
7. 如請求項5所述之磁場產生裝置，其中該二磁極(20)的中心軸在同一軸線上。
8. 如請求項3所述之磁場產生裝置，其更包含有二線圈架(50)，跨設在該軛(10)的連接部(12)上，每一線圈架(50)具有一承部(51)，用於撐住對應的該線圈(40)。
9. 如請求項7所述之磁場產生裝置，其中該安裝座(31)固設於該穿孔(13)處，該螺桿(32)螺設於該安裝座31。

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