УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ СБОРКИ ОБЪЕДИНЕНИЯ ВЗАИМНО ОТТАЛКИВАЮЩИХСЯ МАГНИТОВ, ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ НЕНАПРАВЛЕННЫЕ СВОБОДНЫЕ ЭЛЕКТРОНЫ Российский патент 2024 года по МПК H01F7/02 H01F41/02 

Перекрёстные ссылки и родственные заявки

Настоящая заявка по Договору о патентной кооперации (PCT) испрашивает преимущественное право приоритета заявки на патент США № 17/196,040, поданной 9 марта 2021 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки. Полное раскрытие любой публикации или патентного документа, упомянутого здесь, полностью включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие в общем относится к объединению двух магнитов в конфигурации взаимного отталкивания. Более конкретно, настоящее изобретение относится к объединению

двух магнитов, соединённых друг с другом в конфигурации взаимного отталкивания, которая создаёт ненаправленные свободные электроны, а также к способам их сборки.

Уровень техники

Магниты, используемые в терапевтических целях, обычно производят сфокусированные, направленные потоки электронов, ведущие от одного полюса магнита к противоположному полюсу. Однако размещение одинаковых полюсов двух отдельных магнитов в конфигурации взаимного отталкивания приводит к тому, что магнитные поля, создаваемые каждым магнитом, отталкиваются друг друга, в результате чего большая часть электронов рассеивается в виде ненаправленных свободных электронов, что дополнительно приводит к существенному снижению магнитной силы обоих магнитов.

Традиционные способы соединения двух магнитов друг с другом в конфигурациях взаимного отталкивания часто используют сильный удар или нагрев для преодоления магнитного отталкивания, особенно при работе с сильными магнитами. Однако и удар, и тепло оказывают пагубное воздействие, повреждая и размагничивая магниты. Таким образом, существует потребность в устройстве и способе, который позволяет сводить два взаимно отталкивающихся магнита вместе и вводить их в контакт без вытеснения магнитов из своего положения под действием сил отталкивания или опрокидывания вследствие воздействия сил притяжения, и который, кроме того, позволяет отталкивающимся магнитам быть постоянно соединёнными друг с другом.

В настоящем раскрытии, где упоминается или обсуждается документ, действие или элемент знаний, эта ссылка или обсуждение не является признанием того, что документ, действие или элемент знаний, или любая их комбинация существовали на дату испрашивания приоритета, были общедоступными, общеизвестными, являлись частью общеизвестных сведений или иным образом представляли собой предшествующий уровень техники, в соответствии с применимыми законодательными положениями; или является известным, что оно имеет отношение к попытке решить любую проблему, с которой связано настоящее раскрытие.

Хотя для облегчения настоящего раскрытия были обсуждены некоторые аспекты традиционных технологий, ни один из технических аспектов не отрицается, и предполагается, что формула изобретения может охватывать один или несколько из обсуждаемых в данном документе традиционных технических аспектов.

Раскрытие сущности изобретения

Аспект показательного варианта осуществления изобретения в настоящем раскрытии заключается в обеспечении устройства для постоянного соединения двух взаимно отталкивающихся постоянных магнитов без использования нагрева или удара для осуществления соединения между ними. Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает средство противодействия силе отталкивания, первое удерживающее основание, второе удерживающее основание, первый удерживающий магнит, прикреплённый к первому удерживающему основанию, и второй удерживающий магнит, прикреплённый ко второму удерживающему основанию. Первый магнит и второй магнит размещаются в закрепленном положении соответственно на первом конце первого удерживающего основания и на первом конце второго удерживающего основания, при этом первый и второй магниты обращены наружу, проявляя одинаковую магнитную полярность. Первое и второе удерживающие основания позволяют привести первый магнит и второй магнит в состояние непосредственной близости, за счет того, что первый и второй удерживающие магниты создают магнитные удерживающие силы, которые удерживают первый и второй магниты в закреплённых положениях, позволяя первому и второму магнитам сжиматься вместе, находясь в конфигурации взаимного отталкивания, при этом средство противодействия силе отталкивания преодолевает силу отталкивания, создаваемую между первым и вторым магнитами, и предотвращает их разделение. Средство противодействия силе отталкивания содержит связующий клей, который соединяет первый магнит со вторым магнитом. После применения средства противодействия силе отталкивания производится удаление завершенного объединения взаимно отталкивающих магнитов посредством отсоединения объединения взаимно отталкивающих магнитов от первого и второго удерживающих магнитов первого и второго удерживающих оснований.

Ещё одним аспектом показательного варианта осуществления настоящего раскрытия является создание устройства, которое позволяет первому и второму магнитам быть постоянно сцепленными без клея. Соответственно, настоящее раскрытие обеспечивает физическую взаимоблокировку, содержащую первую часть взаимоблокировки на первом магните и вторую часть взаимоблокировки на втором магните. Первая часть взаимоблокировки входит в зацепление со второй частью взаимоблокировки и предотвращает разделение первого и второго магнитов под действием силы отталкивания.

Ещё одним вариантом осуществления настоящего изобретения является предложение устройства, которое удерживает первый и второй магниты в конфигурации взаимного отталкивания и имеет защитный слой. Соответственно, средство противодействия силе отталкивания может дополнительно содержать капсулу с первой частью капсулы и второй частью капсулы. Первый магнит помещают в пространство для удерживания первого магнита внутри первой части капсулы, которая затем размещается на первом конце первого удерживающего основания. Второй магнит помещают в пространство для удерживания второго магнита во второй части капсулы, которая затем размещается на первом конце второго удерживающего основания. Первая и вторая части капсулы сводятся вместе и взаимно блокируются с использованием средства блокировки капсулы, при этом первый и второй магниты прижаты друг к другу между ними. Капсула может также закрывать и защищать объединение отталкивающихся магнитов от внешних повреждений или воздействия влаги.

Настоящее изобретение решает проблему по меньшей мере одного из вышеупомянутых недостатков. Однако предполагается, что настоящее раскрытие может оказаться полезным при решении других проблем и недостатков в ряде технических областей. Таким образом, формула изобретения не обязательно должна быть истолкована как ограничивающая решение каких-либо конкретных проблем или недостатков, обсуждаемых выше. Для достижения вышеизложенного это раскрытие может быть реализовано в форме, проиллюстрированной на прилагаемых чертежах. Однако следует обратить внимание на тот факт, что чертежи носят исключительно иллюстративный характер. Варианты рассматриваются как часть раскрытия.

Краткое описание чертежей

На чертежах одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. Чертежи кратко описаны следующим образом:

фиг. 1 представляет собой схематический вид в перспективе первого и второго магнитов, удерживаемых вместе для образования объединения взаимно отталкивающихся магнитов, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 представляет собой частичный вид в разрезе объединения взаимно отталкивающихся магнитов, покрытой защитной оболочкой, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3А представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей первого удерживающего магнита, прикреплённого к первому удерживающему основанию, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3B представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей второго магнита, прикреплённого ко второму удерживающему основанию, в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия;

фиг. 3C представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей первого магнита, магнитно прикреплённого к первому удерживающему магниту, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3D представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей второго магнита, магнитно прикреплённого ко второму удерживающему магниту, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3Е представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей, показывающий, как первый и второй магниты прижимают друг к другу с использованием первого и второго удерживающих оснований, и с нанесённым между ними связующим клеем, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3F представляет собой схематический вид в перспективе первого и второго магнитов, соединённых вместе для образования объединения взаимно отталкивающихся магнитов, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4А представляет собой схематический вид, с пространственным разделением деталей, второго удерживающего магнита, закреплённого внутри углубления для магнита, находящегося во втором удерживающем основании, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4B представляет собой схематический вид, с пространственным разделением деталей, первого удерживающего магнита, закреплённого внутри углубления для магнита, находящегося в первом удерживающем основании, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4С представляет собой схематический вид, с пространственным разделением деталей, второй части капсулы, помещённой в удерживающее углубление для капсулы, находящееся во втором удерживающем основании, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4D представляет собой схематический вид, с пространственным разделением деталей, первой части капсулы, помещённой в удерживающее углубление для капсулы, находящееся в первом удерживающем основании, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4Е представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей, показывающий второй магнит, помещённый в углубление для магнита, находящееся во второй части капсулы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего раскрытия;

фиг. 4F представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей, показывающий первый магнит, помещённый в углубление для магнита, находящееся внутри первой части капсулы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4G представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий первую часть капсулы и вторую часть капсулы, соединённые вместе, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4H представляет собой схематический вид в разрезе, показывающий капсулу сбоку, на котором изображена первая блокирующая часть первой части капсулы, взаимодействующая со второй блокирующей частью второй части капсулы, чтобы заключить первый и второй магниты в комбинированное углубление для магнита первой части капсулы и магнита второй части капсулы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4I представляет собой схематический вид в перспективе первой и второй частей капсулы, полностью взаимно заблокированных друг с другом для образования капсулы, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5А представляет собой схематическое изображение первого и второго магнитов с пространственным разделением деталей, показывающее углубление первого магнита внутри первого магнита и резьбовую часть второго магнита, которая выступает из второго магнита для взаимной блокировки с углублением первого магнита, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5B представляет собой схематический вид в перспективе, показывающий первый и второй магниты, взаимно заблокированные друг с другом для образования объединения взаимно отталкивающихся магнитов, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5C представляет собой схематический вид в разрезе, показывающий взаимно заблокированные первый и второй магниты на виде сбоку, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5D представляет собой схематический вид с пространственным разделением деталей, показывающий первый магнит, прикреплённый к первому удерживающему магниту, и первое удерживающее основание, а также показывающий как второй магнит прикреплён ко второму удерживающему магниту и второму удерживающему основанию, что позволяет углублению первого магнита и выступу второго магнита быть выровненными для ведения в зацепление, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Далее настоящее раскрытие будет описано более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны различные показательные варианты осуществления изобретения. Однако настоящее раскрытие может быть осуществлено во многих различных формах, и его не следует рассматривать как ограниченное изложенными здесь показательными вариантами осуществления. Скорее, эти показательные варианты осуществления предоставлены для того, чтобы настоящее раскрытие было исчерпывающим, полным и полностью передавало объем настоящего раскрытия специалистам в данной области техники.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг. 1 проиллюстрировано объединение 11 взаимно отталкивающихся магнитов, содержащая первый магнит 70, позиционируемый в контакте со вторым магнитом 80. Первый магнит 70 имеет первую поверхность 72A первого магнита и вторую поверхность 72B первого магнита, в то время как второй магнит 80 имеет первую поверхность 82А второго магнита и вторую поверхность 82В второго магнита. Первый и второй магниты 70, 80 удерживаются в положении взаимного отталкивания, при этом первая поверхность 72А первого магнита находится в контакте с первой поверхностью 82А второго магнита.

Каждый магнит из первого и второго магнитов 70, 80 имеет первый магнитный полюс 92 соответственно на первой поверхности 72А первого магнита и первой поверхности 82А второго магнита, и второй магнитный полюс 94 соответственно на второй поверхности 72В первого магнита и второй поверхности 82B второго магнита. Первый и второй магниты 70, 80 могут представлять собой постоянные магниты любой формы, такие как редкоземельные, альнико, керамические или другие типы магнитов. Например, первый и второй магниты 70, 80 могут быть неодимовыми магнитами. Хотя первый и второй магниты 70, 80, как проиллюстрировано на фигуре, имеют по существу цилиндрическую или дискообразную форму, это не является ограничением, поскольку первый и второй магниты 70, 80 могут иметь форму блоков или другие формы, оставаясь при этом согласующимися с принципами настоящего изобретения.

Первые магнитные полюса 92 и вторые магнитные полюса 94 создают магнитные поля соответственно с первой полярностью и второй полярностью. Магнитные полюса, имеющие одинаковую магнитную полярность, будут создавать силу отталкивания, а магнитные полюса, имеющие разные магнитные полярности, будут создавать силу притяжения. Как показано на фиг. 3F, а также ссылаясь на фиг. 1, сила отталкивания, создаваемая между первой поверхностью 72А первого магнита и первой поверхностью 82А второго магнита, компенсируется благодаря использованию средства 20 противодействия силе отталкивания для преодоления силы отталкивания и поддержания первого и второго магнитов 70, 80 в контакте в конфигурации взаимного отталкивания. В одном варианте осуществления средство 20 противодействия силе отталкивания реализовано с использованием связующего клея 68 достаточной прочности для преодоления силы отталкивания, которая действует между первой поверхностью 72А первого магнита и первой поверхностью 82А второго магнита. В предпочтительном варианте осуществления первый и второй магниты 70, 80 имеют по существу форму диска, при этом первый и второй магниты 70, 80 имеют по существу одинаковый диаметр.

Как показано на фиг. 3A-B, а также ссылаясь на фиг. 3E-F, объединение 11 взаимно отталкивающихся магнитов собрана с использованием удерживающего сборочного узла 21, содержащего первое удерживающее основание 12, второе удерживающее основание 22, первый удерживающий магнит 30, и второй удерживающий магнит 40. Функция удерживающего сборочного узла 21 заключается в закреплении первого и второго магнитов 70, 80 в положении крепления на первом конце 12А первого удерживающего основания и первом конце 22А второго удерживающего основания, а также в противодействии силе отталкивания, действующей между ними, когда первый и второй магниты 70, 80 приводятся в контакт, чтобы обеспечить возможность применения противодействующего отталкиванию средства 20.

В одном варианте осуществления изобретения первое удерживающее основание 12 имеет первый конец 12А первого удерживающего основания, к которому прикреплён первый удерживающий магнит 30. Аналогичным образом, второе удерживающее основание 22 имеет первый конец 22А второго удерживающего основания, к которому прикреплён второй удерживающий магнит 40. Первое удерживающее основание 12 может иметь первую поверхность 12F первого удерживающего основания, позиционируемую на первом конце 12А первого удерживающего основания, в то время как второе удерживающее основание 22 может иметь первую поверхность 22F второго удерживающего основания, позиционируемую на первом конце 22А второго удерживающего основания. В данном примере первое и второе удерживающие основания 12, 22 имеют цилиндрическую форму. Однако это не предполагается в качестве ограничения, и первое и второе удерживающие основания 12, 22 могут быть сформированы в виде блоков, пластин или других форм, при соблюдении принципов настоящего изобретения.

Как показано на фиг. 3A-D, первый удерживающий магнит 30 имеет первую поверхность 36A первого удерживающего магнита, имеющую первый магнитный полюс 92, и вторую поверхность 36B первого удерживающего магнита, которая имеет второй магнитный полюс 94 и расположена напротив первой поверхности 36А удерживающего магнита. Первый удерживающий магнит 30 прикрепляют к первому удерживающему основанию 12 посредством позиционирования второй поверхности 36В первого удерживающего магнита в контакте с первым концом 12А первого удерживающего основания. Аналогичным образом, второй удерживающий магнит 80 имеет первую поверхность 46А второго удерживающего магнита, имеющую первый магнитный полюс 92, и вторую поверхность 46В второго магнита, имеющую второй магнитный полюс 94, который расположен напротив первой поверхности 46А второго магнита. Второй удерживающий магнит 40 прикрепляется ко второму удерживающему основанию 22, посредством позиционирования второй поверхности 46В второго удерживающего магнита в контакте с первым концом 22А второго удерживающего основания. В одном варианте осуществления первый и второй удерживающие магниты 30, 40 имеют по существу форму диска и могут иметь диаметр, приблизительно равный диаметру первого и второго магнитов 70, 80.

Как показано на фиг. 3C-D, первый магнит 70 и второй магнит 80 магнитно прикреплены соответственно к первому удерживающему магниту 30 и второму удерживающему магниту 40. В одном варианте осуществления положения крепления соответствуют первой поверхности 36А первого удерживающего магнита и первой поверхности 46А второго удерживающего магнита, при этом вторая поверхность 72В первого магнита прикреплена к первой поверхности 36А первого удерживающего магнита, в то время как вторая поверхность 82В второго магнита прикреплена ко второй поверхности 82B второго магнита. Первые магнитные полюса 92 первых поверхностей 36А, 46А первого и второго удерживающих магнитов и вторые магнитные полюса 94 вторых поверхностей 72В, 82В первого и второго магнитов создают магнитные удерживающие силы, которые прикрепляют первый магнит 70 к первому удерживающему магниту 30, а второй магнит 80 - ко второму удерживающему магниту 40.

Как показано на фиг. 3E-F, первый и второй магниты 70, 80 соединяются вместе с использованием первого и второго удерживающих оснований 12, 22 посредством приведения первого конца 12A первого удерживающего основания в направлении к первому концу 22A второго удерживающего основания, что позволяет приблизить первую поверхность 72А первого магнита к первой поверхности 82А второго магнита. С первым и вторым удерживающими основаниями 12, 22 можно манипулировать вручную или с помощью механических средств. Например, в некоторых вариантах осуществления первое и второе удерживающие основания 12, 22 могут быть прикреплены к механическому устройству, способному соединять вместе, разделять или вращать первое и второе удерживающие основания 12, 22.

Магнитные удерживающие силы, создаваемые первым и вторым удерживающими магнитами 30, 40, удерживают первый и второй магниты 70, 80 на месте, когда первый и второй магниты 70, 80 приводятся в контакт между собой, тем самым противодействуя создаваемой силе отталкивания между первыми поверхностями 72А, 82А первого и второго магнитов. В одном варианте осуществления связующий клей 68, который образует средство противодействия силе отталкивания, наносят либо на первую поверхность 72А первого магнита, либо на первую поверхность 82А второго магнита до того, как первый и второй магниты 70, 80 будут помещены вместе в состоянии контакта в конфигурации взаимного отталкивания. Первый и второй магниты 70, 80 продолжают прижимать друг к другу между первыми концами 12А, 22А первого и второго удерживающих оснований до тех пор, пока связующий клей 68 не затвердеет в достаточной о степени, чтобы преодолеть силу отталкивания. После отверждения связующего клея 68 первый и второй магниты 70, 80 отсоединяют от первого и второго удерживающих магнитов 30, 40, тем самым завершая создание объединения 11 взаимно отталкивающихся магнитов.

Как показано на фиг. 2, объединение 11 взаимно отталкивающихся магнитов может дополнительно содержать защитную оболочку 48, закрывающую первый и второй магниты 70, 80. Например, защитная оболочка 48 может представлять собой резиновое или пластиковое капсулирование, которое защищает первый и второй магниты от воздействия влаги, которая может вызывать коррозию первого и второго магнитов 70, 80.

Как показано на фиг. 4G-H, альтернативное средство 20 противодействия силе отталкивания показано в другом варианте осуществления. Средство 20 противодействия силе отталкивания может быть выполнено в виде капсулы 50, содержащей первую часть 52 капсулы, прикрепляемую ко второй части 62 капсулы. Первый и второй магниты 70, 80 позиционируются между первой частью 52 капсулы и второй частью 62 капсулы, а силе отталкивания противодействует сцепление первой и второй частей 52, 62 капсулы вместе, с использованием средства блокирования капсулы, таким образом, поддерживая первый и второй магниты 70, 80 в конфигурации взаимного отталкивания. Капсула 50 выполнена из немагнитного материала, такого как пластик или другой подходящий материал, и может также служить для защиты первого и второго магнитов 70, 80 от внешних повреждений и коррозии вследствие воздействия влаги.

Как показано на фиг. 4C-D, в то же время ссылаясь на фиг. 4H, в одном варианте осуществления первая и вторая части 52 капсулы имеют, по существу, дискообразную форму, а капсула 50 имеет, по существу, цилиндрическую форму. Первая часть 52 капсулы имеет внешнюю поверхность 53В первой части капсулы и вторую поверхность 53А первой части капсулы, расположенную напротив, в то время как вторая часть 62 капсулы имеет внешнюю поверхность 63В второй части капсулы и первую поверхность 63А второй части капсулы, расположенную напротив ее. Первая часть 52 капсулы имеет первую блокирующую часть 56, которая выступает от внутренней поверхности 53А первой части капсулы, а вторая часть 62 капсулы имеет вторую блокирующую часть 66, которая выступает от внутренней поверхности 63А второй части капсулы. Первая блокирующая часть 56 выполнена с возможностью резьбового соединения со второй блокирующей частью 66, чтобы прикрепить первую часть 52 капсулы ко второй части 62 капсулы.

Первая часть 52 капсулы имеет пространство 54 для удерживания первого магнита, выполненное с возможностью приёма первого магнита 70. Пространство 54 для удерживания первого магнита может быть выполнено в виде углубления, которое открывается в направлении от внутренней поверхности 53А первой капсулы. В одном варианте осуществления первая блокирующая часть 56 образует последовательность обращённых внутрь винтовых витков, расположенных внутри пространства 54 для удерживания первого магнита.

Вторая часть 62 капсулы имеет пространство 64 для удерживания второго магнита, выполненное с возможностью приёма второго магнита 80. Пространство 64 для удерживания второго магнита может быть выполнено в виде углубления, которое открывается в направлении от внутренней поверхности 63А второй капсулы. В одном варианте осуществления вторая блокирующая часть 66 образует полый цилиндрический выступ, позиционируемый по центру на внутренней поверхности 63А второй части капсулы, в то время как пространство 64 для удерживания второго магнита позиционируется по центру внутри второй блокирующей части 66.

Как показано на фиг. 4E-F и фиг. 4G-H, в проиллюстрированном варианте осуществления, положения крепления соответствуют пространствам 54, 64 для удерживания первого и второго магнитов, при этом первый магнит 70 размещён внутри пространства 54 для удерживания первого магнита, с первой поверхностью 72А первого магнита, ориентированной наружу от внутренней поверхности 53А первой части капсулы, в то время как второй магнит 80 размещён внутри пространства 64 для удерживания второго магнита, с первой поверхностью 82А второго магнита, ориентированной наружу от внутренней поверхности 63А второй части капсулы. Первая и вторая части 52, 62 капсулы соединяются вместе, и вторая блокирующая часть 66 входит в зацепление с первой блокирующей частью 56, таким образом, блокируя первую часть 52 капсулы вместе со второй частью 62 капсулы. Пространства 54, 64 для удерживания первого и второго магнитов выполнены выровненными, при этом первый и второй магниты 70, 80 прижимаются друг к другу, причём первая поверхность 72А первого магнита находится в контакте с первой поверхностью 82А второго магнита. Первая и вторая блокирующие части 56, 66, образующие средство блокирования капсулы, противодействуют силе отталкивания и предотвращают разделение первой и второй частей 52, 62 капсулы, а также удерживают первый и второй магниты в конфигурации взаимного отталкивания.

Как показано на фиг. 4A-B и фиг. 4C-D, первое и второе удерживающие основания 12, 22 могут включать в себя дополнительные особенности для приёма первой и второй частей 52, 62 капсулы. Первое удерживающее основание 12 может иметь углубление 14 для первого удерживающего магнита, находящееся в центре первой поверхности 12F удерживающего основания, которое выполнено с возможностью приёма первого удерживающего магнита 30. Аналогичным образом, второе удерживающее основание 22 может иметь углубление 24 для второго магнита, находящееся в центре первой поверхности 22F второго удерживающего основания, которое выполнено с возможностью приёма второго удерживающего магнита 40. Первый и второй удерживающие магниты 30, 40 размещаются соответственно внутри углублений 14, 24 для первого и второго магнитов, при этом первые поверхности 36А, 46А первого и второго удерживающих магнитов ориентированы наружу. Первый и второй удерживающие магниты 30, 40 могут быть прикреплены внутри углублений 14, 24 для первого и второго удерживающих магнитов с использованием связующего клея 68 или других средств. Углубления 14, 24 для первого и второго магнитов могут быть достаточно глубокими, чтобы первая поверхность 36А первого удерживающего магнита и первая поверхность 46А второго удерживающего магнита были заподлицо соответственно с первой поверхностью 12F первого удерживающего основания и первой поверхностью 22F второго удерживающего основания.

Как показано на фиг. 4C-D вместе с фиг. 4E-F и фиг. 4H, первая часть 52 капсулы прикрепляется к первому концу 12 первого удерживающего основания, а вторая часть 62 капсулы прикрепляется к первому концу 22 второго удерживающего основания. Внешняя поверхность 53В первой части капсулы и внешняя поверхность 63В второй части капсулы контактируют соответственно с первой поверхностью 12F первого удерживающего основания и первой поверхностью 22F второго удерживающего основания. Силы магнитного удерживания, создаваемые между первым удерживающим магнитом 30 и первым магнитом 70 внутри пространства для удерживания первого магнита, а также между вторым удерживающим магнитом 40 и вторым магнитом 80 внутри пространства 64для удерживания второго магнита, проходят соответственно через первую часть 52 капсулы и вторую часть 62 капсулы для магнитного удерживания первого и второго магнитов 70, 80, а также первой и второй частей 52, 62 капсулы в положении напротив соответственно первой поверхности 12F первого удерживающего основания и первой поверхности 22F второго удерживающего основания.

Магнитные удерживающие силы дополнительно противодействуют силе отталкивания, создаваемой между первым и вторым магнитами 70, 80, когда первый конец 12А первого удерживающего основания и первый конец 22А второго удерживающего основания сводятся вместе, позволяя первой блокирующей части 56 быть выровненной в одну линию со второй блокирующей частью 66 и входить в зацепление с ней. Затем первый магнит 70 или второй магнит 80 можно повернуть посредством поворота первого удерживающего основания 12 или второго удерживающего основания 22, позволяя средству блокировки капсулы заблокировать капсулу посредством соединения первой и второй частей 52, 62. Объединённая капсула 50 затем отсоединяется от первого и второго удерживающих оснований 12, 22 для завершения создания объединения взаимно отталкивающихся магнитов.

Возвращаясь к фиг. 4C-D, а также ссылаясь на фиг. 4H, в одном варианте осуществления изобретения первое удерживающее основание 12 может дополнительно иметь первую удерживающую кромку 18, выступающую от первой поверхности 12F первого удерживающего основания, в то время как второе удерживающее основание 22 может дополнительно иметь вторую удерживающую кромку 28, выступающую от первой поверхности 22F второго удерживающего основания. Когда первая часть 52 капсулы находится в контакте с первой поверхностью 12F первого удерживающего основания, а вторая часть 62 капсулы находится в контакте со второй поверхностью 22F второго удерживающего основания, первая удерживающая кромка 18 проходит мимо внешней поверхности 53B первой капсулы, чтобы входить в контакт с внешней поверхностью 52S первой части капсулы, в то время как вторая удерживающая кромка проходит за внешнюю поверхность 63B второй капсулы, чтобы контактировать с внешней поверхностью 62S второй части капсулы. Таким образом, первая и вторая удерживающие кромки 18, 28 служат для сохранения первой части 52 капсулы и второй части 62 капсулы в центральном положении относительно первого конца 12А первого удерживающего основания и второго конца 22А второго удерживающего основания, таким образом, препятствуя любому потенциальному боковому перемещению которое может возникать в результате отталкивающей силы, создаваемой между первым и вторым магнитами 70, 80, когда первый и второй магниты 70, 80 приводятся в состояние непосредственной близости друг с другом.

Следует обратить внимание, что в некоторых вариантах осуществления первая и вторая резьбовые блокирующие части 56, 66 могут быть заменены альтернативными средствами блокирования капсулы, которые сохраняют целостность капсулы 50 и противодействуют силе отталкивания, создаваемой между первым и вторым магнитами 70, 80, как будет очевидно специалисту в данной области техники, к которой относится изобретение. Например, первая и вторая части 52, 62 капсулы могут быть склеены вместе с использованием клея. В другом примере средство блокирования капсулы может представлять собой посадку с натягом, сконфигурированную между первой и второй частями 52, 62 капсулы.

Возвращаясь сейчас к фиг. 5A-B и 5C, в другом варианте осуществления средство 20 противодействия силе отталкивания реализовано как физическая блокировка между первым и вторым магнитами 70, 80, которая преодолевает силу отталкивания и удерживает первую поверхность 72А первого магнита в контакте с первой поверхностью 82А второго магнита. В этом варианте осуществления первый магнит 70 имеет углубление 74 первого магнита на первой поверхности 72А первого магнита, в то время как второй магнит 80 имеет углубление 84 второго магнита, которое проходит в направлении от первой поверхности 82А второго магнита. В предпочтительном варианте осуществления углубление 74 первого магнита и выступ 84 второго магнита имеют резьбу и выполнены с возможностью образования резьбового соединения. Выступ 84 второго магнита входит в зацепление с углублением 74 первого магнита и противодействует силе отталкивания, сцепляя вместе первый и второй магниты 70, 80, позволяя первой поверхности 72А первого магнита оставаться в контакте с первой поверхностью 82А второго магнита.

Как показано на фиг. 5D, а также ссылаясь на фиг. 3А-В и фиг. 5В, первый и второй магниты 70, 80 приведены в контакт с помощью первого и второго удерживающих оснований 12, 22. Вторая поверхность 72B первого магнита магнитно прикреплена к первой поверхности 36A первого удерживающего магнита, в то время как вторая поверхность 82A второго магнита прикреплена магнитно к первой поверхности 46A второго удерживающего магнита. Силы магнитного удерживания поддерживают первый и второй магниты на месте относительно первой поверхности 12F первого удерживающего основания и первой поверхности 22F второго удерживающего основания, а также противодействуют силе отталкивания, когда первый и второй магниты сближаются друг с другом. Выступ 84 второго магнита выравнивается с углублением 74 первого магнита и входит в зацепление с ним. Первый или второй магнит 70, 80 поворачивают посредством вращения либо первого, либо второго удерживающего основания 12, 22, в результате чего происходит взаимная блокировка углубления 74 первого магнита и резьбового выступа второго магнита в конфигурации взаимного отталкивания. Сцепленные первый и второй магниты 70, 80 затем отсоединяют от первой поверхности 72А первого удерживающего основания и первой поверхности 82А второго удерживающего основания для завершения создания объединения взаимно отталкивающихся магнитов.

Понятно, что в том случае, когда элемент упоминается выше как находящийся «на» другом элементе, он может быть непосредственно на другом элементе или промежуточные элементы могут присутствовать между ними. И напротив, когда элемент упоминается как находящийся «непосредственно на» другом элементе, промежуточные элементы отсутствуют.

Кроме того, любые компоненты или материалы могут быть сформированы из одной и той же структурно непрерывной детали или отдельно изготовлены и соединены.

Кроме того, следует понимать, что, хотя порядковые термины, такие как «первый», «второй», «третий», используются в настоящем документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоёв и/или секций, эти элементы, компоненты, области, слои и/или секции не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины используются только для того, чтобы отличить один элемент, компонент, область, слой или секцию от другого элемента, компонента, области, слоя или секции. Таким образом, «первый элемент», «компонент», «область», «слой» или «секция», обсуждаемые ниже, могут быть названы вторым элементом, компонентом, областью, слоем или секцией, не выходя за рамки представленных здесь идей.

Пространственно-относительные термины, такие как «под», «ниже», «нижний», «выше», «верхний» и т.п., используются в настоящем документе для простоты описания, чтобы описывать отношения одного элемента или признака к другому элементу(элементам) или признаку(признакам), как проиллюстрировано на фигурах. Понятно, что пространственные относительные термины предназначены для охвата различных ориентаций устройства при использовании или эксплуатации в дополнение к ориентации, изображённой на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевёрнуто, элементы, описанные как «ниже» или «под» другими элементами или признаками, будут в этом случае ориентированы «над» другими элементами или признаками. Таким образом, показательный термин «ниже» может охватывать как ориентацию «выше», так и «ниже». Устройство может быть ориентировано иначе (повёрнуто на 90 градусов или находиться в других ориентациях), и используемые в настоящем документе пространственные относительные характеристики интерпретируются соответствующим образом.

Примеры вариантов осуществления изобретения описаны в настоящем документе со ссылкой на иллюстрации поперечных сечений, которые являются схематическими иллюстрациями идеализированных вариантов осуществления. Таким образом, следует ожидать отклонений от форм, показанных на иллюстрациях, в результате, например, технологий изготовления и/или допусков. Таким образом, показательные варианты осуществления, описанные в настоящем документе, не должны рассматриваться как ограниченные конкретными формами областей, как проиллюстрировано в настоящем документе, а должны включать в себя отклонения в формах, возникающие, например, в результате изготовления. Например, область, проиллюстрированная или описанная как плоская, обычно может иметь шероховатые и/или нелинейные признаки. Кроме того, проиллюстрированные острые углы могут быть скруглены. Таким образом, области, проиллюстрированные на фигурах, носят схематический характер, и их формы не предназначены для иллюстрации точной формы области и не предназначены для ограничения объёма настоящей формулы изобретения.

В заключение, в настоящем документе представлены устройство и способы сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов. Раскрытие проиллюстрировано примерами на фигурах чертежей и во всем письменном описании. Следует понимать, что возможны многочисленные вариации при соблюдении концепции изобретения. Такие вариации рассматриваются как часть настоящего раскрытия.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в возможности объединения отталкивающихся магнитов. Устройство для сборки объединения отталкивающихся магнитов, содержащее первый и второй магниты, первый и второй удерживающие магниты, первое удерживающее основание с первым концом первого удерживающего основания и второе удерживающее основание с первым концом второго удерживающего основания. Первый и второй удерживающие магниты позиционируются на первых концах первого и второго удерживающих оснований, при этом первый и второй магниты соответственно магнитно прикреплены к первому и второму удерживающим магнитам, причем внешние поверхности имеют одинаковую магнитную полярность. Первый и второй магниты вводятся в контакт посредством перемещения первых концов первого и второго удерживающих оснований в состояние непосредственной близости, в результате чего первый и второй удерживающие магниты создают удерживающие силы для первого и второго магнитов, при этом удерживающие силы компенсируют силу отталкивания, создаваемую между магнитами, обеспечивая возможность средству противодействия силе отталкивания, такому как клей, связывать магниты вместе в объединение отталкивающих магнитов. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов, содержащее:

первый магнит, имеющий первую поверхность первого магнита и противоположную ему вторую поверхность первого магнита, и второй магнит, имеющий первую поверхность второго магнита и противоположную ему вторую поверхность второго магнита;

первый удерживающий магнит, имеющий первую поверхность первого удерживающего магнита, и второй удерживающий магнит, имеющий первую поверхность второго удерживающего магнита, при этом каждая поверхность из первой поверхности первого магнита, первой поверхности второго магнита, первой поверхности первого удерживающего магнита и второй поверхности второго удерживающего магнита имеет первую магнитную полярность, а каждая поверхность из второй поверхность первого магнита и второй поверхности второго магнита имеет вторую магнитную полярность;

первое удерживающее основание, имеющее первый конец первого удерживающего основания, к которому прикреплён первый удерживающий магнит, при этом первая поверхность первого удерживающего магнита ориентирована в направлении от первого конца первого удерживающего основания;

второе удерживающее основание, имеющее первый конец второго удерживающего основания, к которому прикреплён второй удерживающий магнит, при этом первая поверхность второго удерживающего магнита ориентирована в направлении от первого конца второго удерживающего основания;

средство противодействия силе отталкивания, выполненное с возможностью противодействия силе отталкивания, создаваемой между первой поверхностью первого магнита и второй поверхностью второго магнита;

при этом первый и второй магниты магнитно удерживаются в закреплённых положениях соответственно на первом конце первого удерживающего основания и на первом конце второго удерживающего основания благодаря магнитным удерживающим силам, создаваемым между второй поверхностью первого магнита и первой поверхностью первого удерживающего магнита, а также между второй поверхностью второго магнита и первой поверхностью второго удерживающего магнита;

при этом первый конец первого удерживающего основания и первый конец второго удерживающего основания сведены вместе в состояние непосредственной близости, чтобы обеспечить контакт первой поверхности первого магнита с первой поверхностью второго магнита в конфигурации взаимного отталкивания, вследствие чего средство противодействия силе отталкивания противодействует магнитной силе отталкивания, создаваемой между первой поверхностью первого магнита и второй поверхностью второго магнита, и предотвращает их разделение; и

при этом объединённые первый и второй магниты образуют объединение взаимно отталкивающихся магнитов, которое является магнитно отделяемым от первого и второго удерживающих оснований.

2. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 1, в котором средство противодействия силе отталкивания представляет собой связующий клей, применяемый между первой поверхностью первого магнита и второй поверхностью второго магнита до того, как первый магнит вводится в контакт со вторым магнитом.

3. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 2, дополнительно содержащее защитную оболочку, в которую заключено объединение взаимно отталкивающихся магнитов.

4. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 1, в котором средство противодействия силе отталкивания содержит углубление в первом магните, находящееся на первой поверхности первого магнита, и выступ на втором магните, находящийся на первой поверхности второго магнита, при этом выступ второго магнита входит в зацепление с углублением первого магнита, чтобы предотвратить разделение первого и второго магнитов под действием силы взаимного отталкивания.

5. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 4, в котором углубление первого магнита и выступ второго магнита имеют резьбу для облегчения резьбового соединения между ними.

6. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 1, в котором средство противодействия силе отталкивания содержит капсулу, выполненную из немагнитного материала, проницаемого для магнитного поля, создающего силы магнитного удерживания, при этом капсула содержит первую часть капсулы и вторую часть капсулы, первая часть капсулы содержит первую блокирующую часть и пространство для удерживания первого магнита, предназначенное для приёма первого магнита, вторая часть капсулы содержит вторую блокирующую часть и пространство для удерживания второго магнита, предназначенное для приёма второго магнита, первая часть капсулы расположена с возможностью разъединения на первом конце первого удерживающего основания, между первой поверхностью первого удерживающего магнита и второй поверхностью первого магнита, а вторая часть капсулы расположена с возможностью разъединения на первом конце второго удерживающего основания, между первой поверхностью второго удерживающего магнита и второй поверхностью второго магнита, при этом магнитное поле, создающее силы магнитного удерживания, проходит через первую и вторую части капсулы, чтобы поддерживать первый и второй магниты в закреплённых положениях, первая и вторая блокирующие части входят в зацепление, чтобы заблокировать вместе первую часть капсулы и вторую часть капсулы, когда сводятся вместе первый конец первого удерживающего основания и первый конец второго удерживающего основания, при этом первый и второй магниты вместе прижимаются друг к другу между первой частью капсулы и второй частью капсулы.

7. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 6, в котором первая и вторая блокирующие части содержат резьбу, позволяющую с помощью резьбы сцеплять первую часть капсулы со второй частью капсулы.

8. Устройство для сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов по п. 7, в котором:

первое удерживающее основание имеет первую поверхность первого удерживающего основания и находящееся на ней углубление для первого удерживающего магнита, которое содержит первый удерживающий магнит, с первым удерживающим магнитом, и второе удерживающее основание имеет первую поверхность второго удерживающего основания и находящееся на ней углубление для второго удерживающего магнита, которое содержит второй удерживающий магнит; и

первая часть капсулы имеет наружную поверхность первой части капсулы и внутреннюю поверхность первой части капсулы с выступающей от неё первой блокирующей частью, первая наружная поверхность первой части капсулы контактирует с первой поверхностью первого удерживающего основания, а вторая часть капсулы имеет внешнюю поверхность второй части капсулы и внутреннюю поверхность второй части капсулы с выступающей от неё второй блокирующей частью, при этом внешняя поверхность второй части капсулы контактирует с первой поверхностью второго удерживающего основания.

9. Способ сборки объединения взаимно отталкивающихся магнитов, включающий этапы, на которых:

обеспечивают наличие первого магнита, имеющего первую поверхность первого магнита и противоположную ему вторую поверхность первого магнита, а также наличие второго магнита, имеющего первую поверхность второго магнита и противоположную ему вторую поверхность второго магнита;

обеспечивают наличие первого удерживающего магнита, имеющего первую поверхность удерживающего магнита, и наличие второго удерживающего магнита, имеющего первую поверхность второго удерживающего магнита, при этом каждая поверхность из первой поверхности первого магнита, первой поверхности второго магнита, первой поверхности первого удерживающего магнита и второй поверхности второго удерживающего магнита имеет первую магнитную полярность, а вторая поверхность первого магнита и вторая поверхность второго магнита имеют вторую магнитную полярность;

обеспечивают наличие первого удерживающего основания, имеющего первый конец первого удерживающего основания, и наличие второго удерживающего основания, имеющего первый конец второго удерживающего основания, причем первый удерживающий магнит и второй удерживающий магнит прикрепляют соответственно к первому концу первого удерживающего основания и первому концу второго удерживающего основания, при этом первые поверхности первого и второго магнитов ориентируют в направлении от первого и второго удерживающих оснований;

обеспечивают наличие средства противодействия силе отталкивания;

закрепляют первый и второй магниты на первом конце первого удерживающего основания и первом конце второго удерживающего основания с ориентацией второй поверхности первого магнита по направлению к первой поверхности первого удерживающего магнита и ориентацией второй поверхности второго магнита по направлению к первой поверхности второго удерживающего магнита;

удерживают первый и второй магниты в закреплённом состоянии с использованием сил магнитного удерживания, которые создаются между первым удерживающим магнитом и первым магнитом, а также между вторым удерживающим магнитом и вторым магнитом;

подводят первый магнит ко второму магниту посредством перемещения первого конца первого удерживающего основания по направлению к первому концу второго удерживающего основания, и выравнивают первую поверхность первого магнита с первой поверхностью второго магнита;

прижимают первую поверхность первого магнита к первой поверхности второго магнита для создания объединения взаимно отталкивающихся магнитов;

при этом используют средство противодействия силе отталкивания, для того чтобы преодолеть силу отталкивания, создаваемую между первым и вторым магнитами, и предотвратить разделения магнитов; и

отделяют объединённые первый и второй магниты от первого и второго удерживающих оснований.

10. Способ по п. 9, в котором:

средство противодействия силе отталкивания представляет собой связующий клей; при этом

после этапа удерживания первого и второго магнитов в закреплённых состояниях наносят связующий клей на первую поверхность первого магнита или на первую поверхность второго магнита.

11. Способ по п. 9, в котором:

средство противодействия силе отталкивания содержит углубление в первом магните, расположенное на первой поверхности первого магнита, и выступ второго магнита, находящийся на первой поверхности второго магнита; и

после подведения первого магнита ко второму магниту вводят выступ второго магнита в зацепление с углублением в первом магните.

12. Способ по п. 11, в котором

углубление в первом магните и выступ второго магнита имеют резьбу; и

и после введения второго магнита в зацепление с углублением первого магнита выполняют вращение первого или второго магнита посредством поворота первого удерживающего основания или второго удерживающего основания для введения в зацепление с помощью резьбы выступа второго магнита внутри углубления первого магнита.

13. Способ по п. 9, в котором:

средство противодействия силе отталкивания содержит немагнитную капсулу, имеющую первую часть капсулы и вторую часть капсулы, причём первая часть капсулы имеет первую блокирующую часть и первое пространство для удерживания магнита, а вторая часть капсулы имеет вторую блокирующую часть и второе пространство для удерживания магнита;

за этапом обеспечения средства противодействия отталкивающей силе следует этап размещения первой части капсулы на первом конце первого удерживающего основания, при этом первая блокирующая часть и первое пространство для удерживания магнита ориентированы в направлении от первого конца первого удерживающего основания, и размещение второй части капсулы на первом конце второго удерживающего основания, при этом вторая блокирующая часть и второе пространство для удерживания магнита ориентированы в направлении от первого конца второго пространства для удерживания;

этап размещения первого и второго магнитов в закреплённых положениях дополнительно содержит размещение первого и второго магнитов в закреплённых положениях на первом конце первого удерживающего основания и на первом конце второго удерживающего основания посредством позиционирования первого и второго магнитов в пространстве для удерживания первого магнита и пространстве для удерживания второго магнита; и

за этапом подведения первого магнита в направлении ко второму магниту следует этап введения в зацепление первой блокирующей части со второй блокирующей частью и взаимное блокирование первой части капсулы со второй частью капсулы; и

этап отделения объединённых первого и второго магнитов дополнительно включает в себя отделение капсулы, содержащей объединённые первый и второй магниты, от первого и второго удерживающих оснований.

14. Способ по п. 13, в котором:

первая блокирующая часть и вторая блокирующая часть имеют резьбу; и

за этапом введения в зацепление первой блокирующей части со второй блокирующей частью следует этап вращения первой части капсулы или второй части капсулы посредством поворота первого удерживающего основания или второго удерживающего основания для резьбового соединения первой и второй блокирующих частей.