专利名称：冲击产生器及冲击测试平台的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种冲击产生器，特别是关于一种使用于冲击测试平台的冲击产生
O
背景技术：
近年来由于科技的发展，有越来越多日新月异的产品随之在市场上销售。在竞争 激烈的商场上，为符合消费者对产品的耐用度的要求，各家厂商势必提高产品的耐用度以 吸引消费者购买产品。产品制造商经常使用冲击测试平台，以测试产品的冲击耐受度及寿 命。现有的冲击测试平台是利用至少一空气槌(air hammer)产生不特定大小及频率的一 冲击力，以测试固定于冲击测试平台上的待测试产品的冲击耐受程度。然而，空气槌因其特 性而无法产生特定大小及频率的冲击力，造成产品制造商无法精密测试待测试产品对特定 冲击形式、特定大小及频率的冲击耐受程度。有鉴于此，提供一种可产生特定大小及频率的冲击力的冲击产生器，这是此一业 界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种冲击产生器，其可通过线圈与磁性装置的相互配 合，而产生特定大小及频率的冲击力，以精密测试待测试物品。本发明的另一目的在于提供一种冲击产生器，其可通过线圈与磁性装置的相互配 合，而具有更高的能量转换效率，以产生更大的冲击力。为达上述目的，本发明的冲击产生器包含一线圈及一磁性装置。线圈沿一轴向螺 旋缠绕。磁性装置邻设于线圈，并配置为建构一磁场，使磁场的多根磁力线实质上均沿一径 向穿越线圈。当线圈通入一电流时，电流于线圈中实质上沿一切线方向流动，使磁性装置受 到沿轴向的一推力而移动，并对外界产生一冲击力。
为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本发明的较佳 实施例进行详细说明，其中图1是本发明冲击产生器第一实施例的示意图；图2是本发明冲击产生器第二实施例的示意图；以及图3是本发明冲击产生器第三实施例的示意图。
具体实施例方式如图1所示，其是本发明的一冲击产生器1的第一实施例。冲击产生器1具有一 轴向X，一径向Y以及一切线方向Z，且轴向X，径向Y及切线方向Z是实质上彼此相互正交。 冲击产生器1包含一线圈11及一磁性装置12。线圈11沿轴向X螺旋缠绕，而磁性装置12邻设于线圈11，且磁性装置12配置为建构一磁场，使磁场的多根磁力线16实质上均沿径向 Y穿越线圈11。当线圈11通入一电流(图未示)时，该电流于线圈11中实质上沿切线方 向Z流动，使磁性装置12受到沿轴向X的一推力而移动，进而对外界产生一冲击力。冲击 产生器1适以与一冲击测试平台的一平板(图未示)固定，藉此对固定于冲击测试平台的 平板的一待测物进行冲击测试。详细而言，于第一实施例中，冲击产生器1包含二个线圈11，且磁性装置12包含至 少一个磁性元件121。冲击产生器1进一步包含一导磁的壳体13，二个撞击体14及二个缓 冲体15。其中，导磁的壳体13适以强化该磁场并容置线圈11及磁性装置12，并且二个线 圈11均与壳体13固定。二个撞击体14分别设置于磁性元件121的沿轴向X设置的二个 端部上，且二个缓冲体15分别相对于二撞击体14设置于壳体13内侧。当线圈11通以电 流，从而移动磁性装置12时，二个缓冲体15适可分别接受二个撞击体14的撞击。以下将针对第一实施例的冲击产生器1的动作方式进行详细说明。请同样参阅图 1，假设磁性元件121位于上方的端部是N极，且磁性元件121位于下方的端部是S极，磁性 元件121适以建构一平行于轴向X的磁极方向。二个线圈11适以分别套设于磁性元件121 的上下二端部。由于线圈11是沿轴向X螺旋缠绕，当线圈11通以电流时，电流适以沿轴向 X顺时针或逆时针流动。以电流方向为逆时针为例，磁性装置12的上方线圈11的右侧具有 沿切线方向Z垂直进入纸面的电流，且通过上方线圈11的磁力线16为向右沿径向Y穿过， 依据佛来明左手定律(Fleming' s left hand rule)，此时磁场将对上方线圈11产生沿轴 向X向下的一作用力。由于线圈11是固定于壳体13上，因此相对于上方线圈11的磁性装 置12将会受到沿轴向X上推的反作用推力而向上沿轴向X移动，使位在磁性装置12上部 的撞击体14撞击上方的缓冲体15，进而对外界产生一冲击力。需说明的是，附图中以及上述说明中，磁性元件121的磁极方向以及上述电流流 动方向仅用于例示本实施例可能的设置状态，本领域具有通常知识者均可依据本发明的精 神上下颠倒磁性元件121的极化方向，及/或通入相反流动方向的电流，并依据佛来明左手 定律驱动冲击产生器1的磁性元件121向外产生冲击力。于本发明冲击产生器1的第一实施例中，磁性元件121也可为具有二个次磁性元 件的实施态样，该二个次磁性元件依序沿轴向X设置，并分别邻设于二线圈11以共同建构 一相同于上述特性的磁场。同样通过电流的流动，磁性装置12的二次磁性元件受到沿轴向 X的推力而移动，进而对外界产生一冲击力。于此实施态样，除以二个次磁性元件取代原有 的磁性元件121外，其余元件的相对位置均无任何改变，因此相应的动作原理于此不加赘 述。本发明的冲击产生器1的第二实施例如图2所示。于本实施例中，冲击产生器1包 含单一线圈11及一磁性装置12。冲击产生器1相似于第一实施例设置有导磁的壳体13， 二个撞击体14及二个缓冲体15。于第二实施例中，磁性装置12包含一第一磁性元件123 及一第二磁性元件125。如图2所示，第一磁性元件123及第二磁性元件125是沿轴向X依 序设置，且分别具有平行于轴向X且相反的二个磁极方向。于一实施态样中，第一磁性元件 123的一第一端部是N极，并与第二磁性元件125的N极的一第二端部相邻且相对。线圈 11套设于第一磁性元件123的N极的第一端部及第二磁性元件125的N极的第二端部。二 个撞击体14分别设置于第一磁性元件123及第二磁性元件125沿轴向X且相互远离的二个端部上。壳体13及二个缓冲体15的配置关系相同于第一实施例，故于此不多赘述。以下将针对第二实施例的冲击产生器1的动作方式进行详细说明。请同样参阅图 2，线圈11套设于第一磁性元件123的N极的第一端部及于第二磁性元件125的N极的第 二端部。以线圈11通以沿轴向X逆时针流动的电流为例，当线圈11右侧通入沿切线方向 Z垂直进入纸面的电流时，通过线圈11的第一磁性元件123及第二磁性元件125的磁力线 16的方向皆为向右沿径向Y穿过线圈11，依据佛来明存手定律，此时第一磁性元件123及 第二磁性元件125的磁场将对线圈11产生沿轴向X向下移动的一作用力。由于线圈11固 定于壳体13上，因此相对于线圈11的第一磁性元件123及第二磁性元件125皆将受到沿 轴向X上推的反作用推力而移动，使位在磁性装置12上部的撞击体14撞击位在上部的缓 冲体15，进而对外界产生一冲击力。需说明的是，附图中以及上述说明中，第一磁性元件123及第二磁性元件125的磁 极方向以及上述电流流动方向仅用于例示本实施例可能的设置状态，本领域具有通常知识 者均可依具本发明的精神上下颠倒第一磁性元件123及第二磁性元件125的极化方向，及 /或通入相反流动方向的电流，并依据佛来明左手定律驱动冲击产生器1的第一磁性元件 123及第二磁性元件125向外产生冲击力。本发明的冲击产生器1的第三实施例，如图3所示，包含单一线圈11及一磁性装 置12。冲击产生器1相似于前述实施例同样设置有壳体13，二个撞击体14及二个缓冲体 15。壳体13、二个撞击体14及二个缓冲体15的配置关系相同于第一实施例，故于此不多 赘述。磁性装置12包含至少一个磁性元件127，磁性元件127具有一平行径向Y的磁极方 向，并且较佳是呈一空心筒状。线圈11则至少套设于磁性元件127的一中部。于本实施例 中，空心筒状的磁性元件127的内侧可为S极，且空心筒状的磁性元件127的外侧可为N极。 如图3所示，本实施例的磁性元件127可包含依序沿轴向X并排设置的二空心筒状的次磁 性元件。以下将针对第三实施例的冲击产生器1的动作方式进行详细说明。请同样参阅图 3，线圈11是套设于空心筒状的磁性元件127的中部，且磁性元件127适以建构一磁场，具 有沿径向Y向外穿过线圈11的多根磁力线16。以线圈11通以沿轴向X逆时针流动的电 流为例，当线圈11右侧通入沿切线方向Z垂直进入纸面的电流时，通过线圈11的磁性元件 127的磁力线16的方向为向右沿径向Y穿出，依据佛来明左手定律，此时磁性元件127的磁 场将对线圈11产生沿轴向X向下的一作用力。由于线圈11是固定于壳体13上，因此相对 于线圈11的磁性元件127将受到沿轴向X上推的反作用推力而移动，使位在磁性装置12 上部的撞击体14撞击位在上部的缓冲体15，进而对外界产生一冲击力。需说明的是，附图中以及上述说明中，磁性元件127的磁极方向以及上述电流流 动方向仅用于例示本实施例可能的设置状态，本领域具有通常知识者均可依具本发明的精 神内外颠倒磁性元件127的极化方向，及/或通入相反流动方向的电流，并依据佛来明左手 定律驱动冲击产生器1的磁性元件127向外产生冲击力。综上所述，由于本发明的冲击产生器1是依据佛来明左手定律，通过电流方向与 磁场方向相互正交的交互作用，形成推力而移动磁性装置12。藉此，在磁场强度不变的情况 下，能通过调整电流大小及线圈匝数，使磁性装置12对外界产生特定强度大小的冲击力， 以克服先前技术中空气槌因无法产生特定大小及频率的冲击力，造成产品制造商无法精密测试待测试产品的特定冲击形式、特定大小及频率的冲击耐受程度的情形。需注意的是，上 述各实施例中，磁性装置所具有的磁性元件的数量及配置仅用以说明本发明的冲击产生器 的技术特征，并非用以限制本发明，于本领域具通常知识者可依据本发明的精神，轻易进行 数量上及相关位置配置上的变化。 上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非 用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于 本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
权利要求
1.一种冲击产生器，具有一轴向、一径向及一切线方向，实质上彼此相互正交，该冲击 产生器包含一线圈，沿该轴向螺旋缠绕；以及一磁性装置，邻设于该线圈，其中该磁性装置配置为建构一磁场，使该磁场的多根磁力 线实质上均沿该径向穿越该线圈；其中，当该线圈通入一电流，该电流于该线圈中实质上沿该切线方向流动，使该磁性装 置受到沿该轴向的一推力而移动，并对外界产生一冲击力。
2.根据权利要求1所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器包含二个该线圈，该 磁性装置包含一个磁性元件，该磁性元件具有沿该轴向的二端部以及一平行于该轴向的磁 极方向，并且这些线圈适以分别套设于该磁性元件的这些端部。
3.根据权利要求2所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含一导磁的壳 体，适以强化该磁场，该壳体容置该线圈及该磁性装置，并且这些线圈与该壳体固定。
4.根据权利要求3所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个撞击体， 分别设置于这些端部上。
5.根据权利要求4所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个缓冲体， 分别相对于这些撞击体设置于该壳体内侧，适以受这些撞击体撞击。
6.根据权利要求2所述的冲击产生器，其特征在于，该磁性元件具有二次磁性元件，依 序沿该轴向设置。
7.根据权利要求1所述的冲击产生器，其特征在于，该磁性装置包含一第一磁性元件 及一第二磁性元件，沿该轴向依序设置，该第一磁性元件及该第二磁性元件分别具有平行 于该轴向且相反的二磁极方向，该第一磁性元件的一第一端部与该第二磁性元件的一第二 端部相邻且相对，并且该线圈适以套设于该第一磁性元件的该第一端部及该第二磁性元件 的该第二端部。
8.根据权利要求7所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含一导磁的壳 体，适以强化该磁场，该壳体容置该线圈及该磁性装置，且该线圈与该壳体固定。
9.根据权利要求8所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个撞击体， 该第一磁性元件及该第二磁性元件分别具有沿该轴向且相互远离的二端部，而这些撞击体 分别设置于这些端部上。
10.根据权利要求9所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个缓冲 体，相对于这些撞击体，分别设置于该壳体内侧，适以受这些撞击体撞击。
11.根据权利要求1所述的冲击产生器，其特征在于，该磁性装置包含一个磁性元件， 具有一平行该径向的磁极方向，该线圈是至少套设于该磁性元件的一中部。
12.根据权利要求11所述的冲击产生器，其特征在于，该磁性元件呈一空心筒状。
13.根据权利要求12所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含一导磁的 壳体，适以强化该磁场，该壳体容置该线圈及该磁性装置，且该线圈与该壳体固定。
14.根据权利要求13所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个撞击 体，该磁性元件沿该轴向具有二端部，而这些撞击体分别设置于这些端部上。
15.根据权利要求14所述的冲击产生器，其特征在于，该冲击产生器还包含二个缓冲 体，分别相对于这些撞击体，设置于该导磁壳体内侧，适以受这些撞击体撞击。
16.根据权利要求12所述的冲击产生器，其特征在于，该磁性元件具有二个次磁性元 件，依序沿该轴向设置。
17.—种冲击测试平台，其特征在于，包含 根据权利要求1所述的冲击产生器；以及 一平板，与该冲击产生器固定。
全文摘要
本发明是关于一种冲击产生器及冲击测试平台，的该冲击测试平台应用该冲击产生器。冲击产生器具有一轴向，一径向及一切线方向，且实质上彼此相互正交。冲击产生器包含一线圈及一磁性装置。线圈沿轴向螺旋缠绕。磁性装置邻设于线圈，且磁性装置配置为建构一磁场，使磁场的多根磁力线实质上均沿径向穿越线圈。其中，当线圈通入一电流时，电流于线圈中实质上沿切线方向流动，使磁性装置受到沿轴向的一推力而移动，并对外界产生一冲击力。
文档编号G01M7/08GK102109409SQ20091026682
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者李昆达 申请人:李昆达