專利名稱：感應式磁浮軌道裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關于一種感應式磁浮軌道裝置，特別是指一種能在磁性軌道 之間作磁浮前進運動的磁動子，以一外力或一相同極性的感應磁動子經(jīng)同性相斥 作用產(chǎn)生推力，使所述的磁動子在軌道中運行或改變方向的設計。
背景技術：
磁性原理是廣泛應用在人們的生活當中，包括交通運輸?shù)拇鸥×熊?、生產(chǎn)制 造業(yè)的材料引導，日常生活使用的固定吸鐵與游樂器材或應用在科學教育的器材、 玩具等。此一科學概念，通過各種教學方法與配合有趣的器材、玩具，是可教導孩童相關的磁性科學概念。為此，本案實用新型人先前曾提出第82105519號"沖動式磁浮軌道"專利案， 所述的內容以極低能量損耗，使磁動子在軌道中來回作磁浮滑行，讓使用通過實 際操作與視覺觀察的方法，了解磁力作用的特性，而能得到寓教在樂的效果。但 實際操作時，仍因空氣產(chǎn)生阻力等因素，而致使磁動子前進慣性漸漸耗盡而停止 在軌道中，此時需將磁動子取出到軌道的一端重新予以釋放，或以外力撥動才能 使磁動子持續(xù)運動，而造成中斷玩樂、游戲方式流于單調。發(fā)明內容為此，本實用新型主要目的在于提供一種能在磁性軌道之間作磁浮前進運 動的磁動子，以一外力或一相同極性的感應磁動子應用同性相斥原理產(chǎn)生推力， 使所述的磁動子在軌道中運行或改變方向；以及配合軌道組織的重行設計，以增 加不同的作動型態(tài)，而能提高游戲樂趣的新型。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采的技術方案為本新型裝置的結構，是包括: 至少兩平行軌道，所述的軌道是以相同磁極以適當間距成相向平行配置的型態(tài)建 構形成；至少一磁動子，所述的磁動子的直徑略小于上述兩軌道的間距，且置放 在所述的間距中，磁動子兩端分別形成相異磁極，且以和軌道相向磁極同性的磁 極朝上，異性的磁極朝下的型式置放；憑借磁動子磁極與兩軌道的磁極所產(chǎn)生的 相吸力與相斥力的作用，使磁動子重量被平衡，讓磁動子得懸浮在軌道之間；使 用方式是可以觸碰磁動子使其在軌道間移動行進，或利用與所述的磁動子極性相 斥的感應磁動子，靠近所述的磁動子產(chǎn)生相斥效應，形成一推力而使磁動子在軌 道中移動行進。較佳的，本實用新型采用的技術方案還包括所述的磁動子成片狀圓形構型。所述的磁動子設有軸孔。另設有一副與所述的磁動子極性相斥的感應磁動子，對所述的磁動子產(chǎn)生相 斥推力，而使磁動子在軌道中移動行進。 磁動子可裝設在一承載物上。所述的磁動子具有一軸孔，配合承載物上所設置的孔槽，以一軸件樞接形成 可轉動的組織型態(tài)。所述的承載物內部設置一馬達，并將馬達與磁動子樞接連結，而形成馬達可 直接驅使磁動子轉動的組織結構。所述的承載物內部設置一動力機構，包括有一能產(chǎn)生覆歸運動的蝸片彈簧、 一軸桿與一旋鈕；所述的蝸片彈簧是連結設置在軸桿上，而軸桿的兩端分別連接 旋鈕，以及被軸件樞接串連的磁動子。軌道是結合在一支架上。支架的兩端上向外側形成具有較大面積的連接部，并在一端的連接部形成凸齒，而在連接部的另一端形成可相對嵌合的齒槽。支架的一端設置鳩尾榫，而在另一端設置可對應連接的榫槽。 采用上述技術方案的本實用新型具有的優(yōu)點是游戲不會中斷，游戲形式更豐富，提高了游戲樂趣。


圖1是本實用新型磁鐵與磁動子的磁極配置示意圖； 圖2是圖1磁鐵與磁動子形成平衡狀態(tài)的示意圖； 圖3是本實用新型磁動子在軌道上作動的動向示意圖； 圖4是本實用新型配合感應磁動子的實施例示意圖； 圖5是本實用新型磁動子在軌道上的運動示意圖6是本實用新型承載物結合磁動子的結構示意圖； 圖7是圖6的承載物在軌道上的運動示意圖；圖8是本實用新型承載物在運行中的磁動子作動狀態(tài)的前視圖；圖9是本實用新型承載物在運行中的磁動子作動狀態(tài)的后視圖；圖IO是本實用新型承載物結合馬達的結構示意圖；圖11是圖10的承載物在軌道上的運動示意圖；圖12是本實用新型承載物結合一動力機構的結構示意圖；圖13是圖12的承載物在軌道上的運動示意圖；圖14是本實用新型軌道結合支架的結構示意圖；圖15是本實用新型軌道結合支架的另一結構示意圖。附圖標記說明10軌道；11軌道；2磁動子；21軸孔；3感應磁動子；31 桿體；4支架；41連結部；411凸齒；412齒槽；42鳩尾榫；43榫槽；5承載物;50孔槽；51軸件；52馬達；521開關；53動力機構；531蝸片彈簧；532軸桿； 533旋鈕。
具體實施方式
請參閱圖1與圖2，是本實用新型感應式磁浮軌道裝置的運作情形。是至少包括兩磁性軌道IO、 11和一磁動子2;可了解的是，磁的走向是由北極向南極移動，圖1中設置在左右兩側的軌道10、 11是以相同磁極以適當間距成相向平行配 置的型態(tài)建構形成；所述的磁動子2是配置在兩軌道10、 ll之間，所述的磁動子 2兩端分別形成相異磁極，且以和軌道IO、 11相向磁極同性的磁極朝上，異性的 磁極朝下的型式置放。圖1是顯示了當磁動子2在初始企圖放置在軌道10、 11 之間時，其與軌道IO、 ll的相互關系，在軌道IO、 11南北極磁力線吸引的作用 下，使磁動子2產(chǎn)生了向下的力量；圖2則表示出在磁動子2與軌道10、 11之間， 磁動子2磁極與兩軌道10、 11的磁極所產(chǎn)生的相吸力與相斥力的作用，使磁動子 2重量被平衡，而得以懸浮在軌道之間。請參考圖3，在本實用新型一較佳的實施例是揭示包括有兩平行軌道10、 11，所述的軌道IO、 ll的南極位于相向側，北極位于軌道IO、 ll的另一側的關 系平行延伸，以一適當間距并行排列組成。至少一磁動子2，所述的磁動子2的 直徑略小于上述兩軌道10、 ll的間距，且置放在所述的間距中，磁動子2兩端分
別形成相異磁極，且以和軌道10、 ll相向磁極同性的磁極朝上，異性的磁極朝下 的型式置放；憑借磁動子2磁極與兩軌道10、 11的磁極所產(chǎn)生的相吸力與相斥力 的作用，使磁動子2重量被平衡，讓磁動子2得懸浮在軌道10、 ll之間；當一外 力觸動磁動子2時，使其在軌道IO、 ll間移動行進。圖4顯示了在另一可行的實 施例中，是包含一與所述的磁動子2極性相斥的感應磁動子3，所述的感應磁動 子3是連接有一桿體31，當磁動子2停止運動時，可憑借持握桿體31使感應磁 動子3靠近所述的磁動子產(chǎn)生相斥效應，形成一推力而使磁動子繼續(xù)在軌道10、 11中移動行進。請參考圖5，在本實用新型另一較佳實施例中，是包括有一支架4承置上述 的軌道10、 11，使軌道10、 11變化連結成不同走向的組織型態(tài)；在所采的實施 例中，是將軌道IO、 ll銜接成一環(huán)形軌道lO、 11，當磁動子2被置放在軌道10、 ll之間時，是形成如圖2所示的懸浮狀態(tài)，而在施加外力之后，磁動子2即在軌 道中移動運行；其中因離心力的緣故，所述的磁動子2會接觸軌道10、 11的一側， 而憑借磁力平衡的作用，使磁動子2略與軌道10、 ll接觸，所具有的浮力以及推 動力維持磁動子2在軌道10、 ll中的移動運行。請參考圖6，是根據(jù)圖5衍生的一實施例，當磁動子2具有一定的承載力時， 是可在磁動子2上加裝一承載物5，使其可運行在軌道上IO、 11上。其中，所述 的承載物5的外觀可具有一設計型態(tài)，如類似汽車輪廓的觀賞效果；磁動子2， 具有一軸孔21可配合承載物5上所設置的孔槽50，以一軸件51樞接形成可轉動 的組織型態(tài)。所述的承載物5經(jīng)外力推動后，可在軌道IO、 11內移動運行，例如 圖7所描繪的情形。請參考圖8與圖9，是顯示承載物5運行在軌道上10、 ll時的結構狀態(tài)；可 理解的是，由于離心力的影響而使承載物5靠軌道10、 ll的一邊行走，因此磁動 子2會接觸到軌道11而形成轉動的狀態(tài)，所述的磁動子2轉動的方向是配合承載 物5的行進方向與與軌道10、 11的接觸位置而有所不同。請參考圖IO，根據(jù)圖6所示的承載物5結構，可以了解的是在經(jīng)過一段時間 的運作后，行進的速度會因為空氣阻力與摩擦力的影響，而逐漸減慢以至停止。 因此，為了增加承載物5在軌道10、 ll上運行的時間，在一個較佳的實施例中， 承載物5內可設置一馬達52;在使用前打開開關521啟動馬達52帶動磁動子2， 其行進的方向是根據(jù)馬達52的旋轉方向，配合依附在軌道IO、 ll的內側或外側的一邊而向前或向后移動。請參考圖U，是顯示所述的具有馬達52 (參見圖10) 的承載物5運行在軌道上10、 ll的實際情形，其中馬達52可提供承載物5—長 時間運行在軌道上IO、 ll的動力。請參考圖12，同樣根據(jù)圖6的又一衍生實施例，其特征在于在承載物5內 部可設置一動力機構53，包括有一蝸片彈簧531、 一軸桿532與一旋鈕533。所 述的蝸片彈簧531是連結設置在軸桿532上，而軸桿532的兩端分別連接旋鈕533， 以及被軸件51樞接串連的磁動子2;其具體實施方式
為使用前先轉動旋鈕533， 帶動軸桿532壓縮蝸片彈簧531蓄積能量；當釋放旋鈕533時，使蝸片彈簧531 開始覆歸運動，而驅動磁動子2開始旋轉，使承載物5可移動運行在軌道上10、 11上。請參考圖13，是顯示所述的具有動力機構53的承載物5運行在軌道上10、 11的實際情形。請參考圖14、圖15，是顯示本實用新型感應式磁浮軌道裝置的軌道10、 11 結合支架4的結構；可知的是，軌道10、 11配合支架4可規(guī)劃設計不同路徑方向， 依照需求來連結不同構型的支架4，如直線、弧線、高低起伏等型態(tài)；其中的連 接方式可采取如圖14、圖15所示，在每段支架4的兩端向外側形成具有較大面 積的連接部41， 一端的連接部41形成凸齒411，而在連接部41的另一端形成可 相對嵌合的齒槽412。在另一個可行的實施例中，在支架4一端設置雞尾榫42， 而在另一端設置可對應連接的榫槽43，增加支架4連結的穩(wěn)定性。綜上所述，本實用新型所提供的感應式磁浮軌道裝置，以一外力或一相同極 性的感應磁動子3憑借同性相斥原理產(chǎn)生推力，使所述的磁動子2在軌道10、 11 中運行或改變方向；以及通過軌道組織的重行設計，并增加不同的作動型態(tài)，而 能增加游戲樂趣，并在提高參與在學習相關磁力現(xiàn)象的效果上，通過實際操作以 及觀察，可得到最佳的教學效果，而具有新穎性與進步性。以上所述，僅為本實用新型的一較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型 實施的范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，都為本實 用新型專利范圍所涵蓋。
權利要求1. 一種感應式磁浮軌道裝置，包括有至少兩平行軌道，所述的軌道是以相 同磁極以適當間距成相向平行配置的型態(tài)建構形成；至少一磁動子，所述的磁動子的直徑略小于上述兩軌道的間距，且置放在所述的間距中，磁動子兩端分別形 成相異磁極，且以和軌道相向磁極同性的磁極朝上，異性的磁極朝下的型式置放。
2. 根據(jù)權利要求1所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于所述的磁動子 成片狀圓形構型。
3. 根據(jù)權利要求2所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于所述的磁動子 設有軸孔。
4. 根據(jù)權利要求1所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于另設有一副與 所述的磁動子極性相斥且可移動的感應磁動子。
5. 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于磁動子可裝設在一承載物上。
6. 根據(jù)權利要求5所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于所述的磁動子具有一軸孔，配合承載物上所設置的孔槽，以一軸件樞接形成可轉動的組織型態(tài)。
7. 根據(jù)權利要求5所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于所述的承載物內部設置一馬達，并將馬達與磁動子樞接連結，而形成馬達可直接驅使磁動子轉 動的組織結構。
8. 根據(jù)權利要求5所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于所述的承載物 內部設置一動力機構，包括有一能產(chǎn)生覆歸運動的蝸片彈簧、 一軸桿與一旋鈕； 所述的蝸片彈簧是連結設置在軸桿上，而軸桿的兩端分別連接旋鈕，以及被軸件 樞接串連的磁動子。
9. 根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于軌道是結合在一支架上。
10. 根據(jù)權利要求5所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于軌道是結合在一支架上。
11. 根據(jù)權利要求9所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的兩端上 向外側形成具有較大面積的連接部，并在一端的連接部形成凸齒，而在連接部的 另一端形成可相對嵌合的齒槽。
12. 根據(jù)權利要求10所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的兩端 上向外側形成具有較大面積的連接部，并在一端的連接部形成凸齒，而在連接部 的另一端形成可相對嵌合的齒槽。
13. 根據(jù)權利要求9所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的一端設 置雞尾榫，而在另一端設置可對應連接的榫槽。
14. 根據(jù)權利要求10所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的一端 設置雞尾榫，而在另一端設置可對應連接的榫槽。
15. 根據(jù)權利要求11所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的一端 設置鳩尾榫，而在另一端設置可對應連接的榫槽。
16. 根據(jù)權利要求12所述的感應式磁浮軌道裝置，其特征在于支架的一端 設置鳩尾榫，而在另一端設置可對應連接的榫槽。
專利摘要一種感應式磁浮軌道裝置，包括有至少兩平行軌道，所述的軌道是以相同磁極以適當間距成相向平行配置的型態(tài)建構形成；至少一磁動子，所述的磁動子的直徑略小于上述兩軌道的間距，且置放在所述的間距中，磁動子兩端分別形成相異磁極，且以和軌道相向磁極同性的磁極朝上，異性的磁極朝下的型式置放；憑借磁動子磁極與兩軌道的磁極所產(chǎn)生的相吸力與相斥力的作用，使磁動子重量被平衡，讓磁動子得懸浮在軌道之間；當一外力觸動磁動子使其在軌道間移動行進，或當一與所述的磁動子極性相斥的感應磁動子靠近所述的磁動子時，產(chǎn)生一相斥效應，形成一推力迫使所述的磁動子在軌道中移動行進。
文檔編號E01B25/00GK201021488SQ200620115619
公開日2008年2月13日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者吳明坤, 陳美真 申請人:吳明坤;陳美真