Магнитные модули (варианты)

Авторы патента:


 

Настоящая полезная модель относится к модулям, способным соединяться для образования сборок, которые можно использовать в различных областях техники, например для создания сборок для игр или воспитания, домашних принадлежностей в форме орнаментов, моделей агрегатов, рисунков и т.п. Техническим результатом полезной модели является облегченный монтаж модулей между собой и, как следствие, увеличение скорости сборки, за счет возможности вариабельности типа соединения - последовательное/параллельное. Сборка с магнитным креплением содержит множество модулей первого типа, каждый из которых выполнен в виде оболочки из немагнитного материала, внутри которой находится сердечник из пассивного ферромагнетика, на противоположных торцах которого расположены активные магнитные элементы, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности, при этом магнитные элементы в каждом модуле размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику; при этом сборка содержит множество модулей второго типа, выполненных из пассивного ферромагнетика в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа между собой через модуль второго типа посредством активных магнитных элементов, объединенных параллельно между собой для создания суммарного магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное соединение модулей первого типа. Согласно второму варианту, по меньшей мере, один из активных магнитных элементов каждого модуля выполнен с возможностью изменения полярности относительно второго магнитного элемента этого же модуля.

Область техники

Настоящая полезная модель относится к неорганической химии, соединениям разных металлов, модулям, способным соединяться для образования сборок, которые можно использовать в различных областях техники, например для создания сборок для игр или в качестве учебного пособия для изучения особенностей магнетизма, домашних принадлежностей в форме орнаментов, моделей агрегатов, рисунков и т.п.

Уровень техники

Из уровня техники, наиболее близким техническим решением является магнитный модуль, выполненный в виде сборки, содержащей множество модулей первого типа, каждый из которых имеет, по меньшей мере, один активный магнитный элемент, имеющий две полюсные поверхности противоположной полярности, и, по меньшей мере, один ферромагнитный элемент. При этом, по меньшей мере, один активный магнитный элемент и ферромагнитный элемент каждого модуля образуют, по меньшей мере, две магнитно-активные площади, способные магнитно соединиться с соответствующей магнитно активной площадью другого модуля первого типа таким образом, что множество модулей первого типа соединены вместе для создания сборки, образующей магнитную цепь, при этом магнитный поток, созданный активными магнитными элементами, коротко замыкается, по меньшей мере частично, через, по меньшей мере, один ферромагнитный элемент, и разности магнитных потенциалов, созданных в магнитной цепи посредством активных магнитных элементов, объединены последовательно между собой для создания магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через последовательное соединение модулей первого типа. Как вариант, сборка образована объединением модулей первого типа и модулей второго типа, при этом модуль первого типа содержит, по меньшей мере, один активный магнитный элемент, имеющий две полюсные поверхности противоположной полярности, и, по меньшей мере, один ферромагнитный элемент, модуль второго типа содержит один ферромагнитный элемент, в конечном итоге введенный в немагнитную покрывающую матрицу. При этом, сборка образует магнитную цепь, в которой каждый модуль первого и второго типов образует, по меньшей мере, две магнитно-активные площади, приспособленные прикрепляться к одному соответствующему модулю первого или второго типа, магнитный поток, созданный активными магнитными элементами, вовлеченными в крепление модулей первого типа и модулей второго типа, замыкается полностью или, по меньшей мере, частично через, по меньшей мере, один ферромагнитный элемент модулей первого типа и через один ферромагнитный элемент модулей второго типа, и разности магнитных потенциалов, создаваемые в магнитной цепи посредством магнитных элементов, вовлеченных в крепление модулей первого типа и модулей второго типа, объединены последовательно между собой (см., патент на изобретение RU 2214636 C2, C01G 5/00, 20.12.2002).

Преимуществом данной конструкции является быстрота и легкость сборки различных моделей с образованием сложных узлов и в равной степени пригодных также для легкого и быстрого расцепления.

Однако, у данного решения есть недостаток, заключающийся в том, что все модули объединены между собой только последовательно для создания магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через последовательное соединение модулей первого типа, выполненные на концах с противоположной полярностью - S\N.

Раскрытие полезной модели

Задачей настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей магнитных модулей, за счет возможности их объединения не только последовательно, но и параллельно.

Поставленная задача, в части первого варианта выполнения, решается за счет того, что сборка с магнитным креплением содержит множество модулей первого типа, каждый из которых выполнен в виде оболочки из немагнитного материала, внутри которой находится сердечник из пассивного ферромагнетика, на противоположных торцах которого расположены активные магнитные элементы, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности, при этом магнитные элементы в каждом модуле размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику; при этом сборка содержит множество модулей второго типа, выполненных из пассивного ферромагнетика в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа между собой через модуль второго типа посредством активных магнитных элементов, объединенных параллельно между собой для создания суммарного магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное соединение модулей первого типа.

Поставленная задача, в части второго варианта выполнения, решается за счет того, что сборка с магнитным креплением содержит множество модулей первого типа, каждый из которых выполнен в виде оболочки из немагнитного материала, внутри которой находится сердечник из пассивного ферромагнетика, на противоположных торцах которого расположены активные магнитные элементы, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности, при этом магнитные элементы в каждом модуле размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику; при этом, по меньшей мере, один из активных магнитных элементов каждого модуля выполнен с возможностью изменения полярности относительно второго магнитного элемента этого же модуля, кроме того, сборка содержит множество модулей второго типа, выполненных из ферромагнитных элементов в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа между собой через модуль второго типа посредством активных магнитных элементов, объединенных параллельно или последовательно между собой для создания магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное или последовательное соединение модулей первого типа.

В частном варианте исполнения оболочка содержит, по меньшей мере, одну материальную ось, проходящую через, по меньшей мере, один активный магнитный элемент для возможности изменения его полярности, относительного другого магнитного элемента.

Техническим результатом полезной модели является облегченный монтаж модулей между собой и, как следствие, увеличение скорости сборки, за счет возможности вариабельности типа соединения - последовательное/параллельное.

Краткое описание чертежей

На представленном чертеже показана магнитная сборка в собранном плоскостном виде (общий вид)

Осуществление полезной модели

Рассмотрим заявленное решение на примере первого варианта исполнения.

Сборка с множество модулей первого типа 1, каждый из которых выполнен в виде оболочки 2 из немагнитного материала.

Внутри оболочки 2 находится сердечник 3 из пассивного ферромагнетика. На противоположных торцах сердечника 3 расположены активные магнитные элементы 4, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности (S/N)/

Магнитные элементы 4 в каждом модуле 1 размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля, т.е., например S/N-N/S или N/S-S/N, и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику, т.е., например S/N-N/S или N/S-S/N.

Сборка содержит множество модулей второго типа 5, выполненных из пассивного ферромагнетика в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа 1 между собой через модуль второго типа 5 посредством активных магнитных элементов 4, объединенных параллельно между собой для создания суммарного магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное соединение модулей первого типа, как показано на фигуре 1.

По второму варианту исполнения сборки, отличием от первого является то, что у пользователя есть возможность самому изменять полярность магнитного элемента на одном конце сердечника или на обоих. Данная возможность осуществляется за счет установки в оболочки, по меньшей мере, одной материальной оси (на чертежах не показана). Данная ось проходит через активный магнитный элемент 4, предпочтительно по границе раздела полярности.

Таким образом, при сборке моделей, или иных сборок, пользователю не нужно все время сопоставлять полярности модулей первого типа для возможности их соединения между собой, как это было бы необходимо в наиболее близком аналоге, поскольку в предложенном решении система может быть объединена произвольным образом. Параллельное соединение элементов первого типа, каждый из которых является активным и\или неактивным цилиндром, имеющим на своих концах активный ферромагнитный элемент (магнит), позволяет устанавливать их между собой в произвольной полярности (ориентации), т.к. каждый из элементов второго типа, представляющий собой пассивный ферромагнетик в виде сферы, может быть квадруполем, т.е. количество S и N полюсов подводимых к элементу второго типа определяется геометрическими размерами этого элемента («Курс Общей Физики» Г.А. Зисман, О.М. Тодес издательство «Наука», Москва 1969 г.).

За счет указанной особенности выполнения будет достигаться указанный технический результат

1. Сборка с магнитным креплением, характеризующаяся тем, что содержит множество модулей первого типа, каждый из которых выполнен в виде оболочки из немагнитного материала, внутри которой находится сердечник из пассивного ферромагнетика, на противоположных торцах которого расположены активные магнитные элементы, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности, при этом магнитные элементы в каждом модуле размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику; при этом сборка содержит множество модулей второго типа, выполненных из пассивного ферромагнетика в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа между собой через модуль второго типа посредством активных магнитных элементов, объединенных параллельно между собой для создания суммарного магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное соединение модулей первого типа.

2. Сборка с магнитным креплением, характеризующаяся тем, что содержит множество модулей первого типа, каждый из которых выполнен в виде оболочки из немагнитного материала, внутри которой находится сердечник из пассивного ферромагнетика, на противоположных торцах которого расположены активные магнитные элементы, имеющие две полюсные поверхности противоположной полярности, при этом магнитные элементы в каждом модуле размещены по отношению друг к другу одинаковой полярностью наружу модуля и, соответственно, одинаковой полярностью к сердечнику; при этом, по меньшей мере, один из активных магнитных элементов каждого модуля выполнен с возможностью изменения полярности относительно второго магнитного элемента этого же модуля, кроме того, сборка содержит множество модулей второго типа, выполненных из ферромагнитных элементов в виде металлических шаров, с возможностью произвольного соединения модулей первого типа между собой через модуль второго типа посредством активных магнитных элементов, объединенных параллельно или последовательно между собой для создания магнитного потока в магнитной цепи, проходящего через параллельное или последовательное соединение модулей первого типа.

3. Сборка по п. 2, характеризующаяся тем, что оболочка содержит, по меньшей мере, одну материальную ось, проходящую через, по меньшей мере, один активный магнитный элемент для возможности изменения его полярности, относительного другого магнитного элемента.



 

Похожие патенты:
Наверх