专利名称：改进的利用磁体的连接装置的制作方法
技术领域：
本发明的方面涉及用于装配各种部件的连接装置，所述各种部件包括但不仅限于首饰部件、附件、配件、通用五金器具部件或者玩具部件。
背景技术：
需要存在这样一种连接装置，该连接装置可以安全且牢固地连接部件以避免丢失 那些部件，并且可以容易地引导部件从而使装置的使用者可以毫无困难地连接部件。还对 这样的连接装置存在需求，该连接装置可以提供与其他部件的不受限制的可互换性，同时 提供单一的不可改变的实体外观。被设计为提供与其他部件的可互换使用的现有产品不能提供牢固的连接。特别的 是，当现存的产品被设计为用于昂贵的首饰部件时，部件的安全和牢固连接至关重要。而 且，现有产品的适用性受到限制和/或包括可从前面见的夹具、环眼、钩、扣子或者孔，因而 提供了有限的多用性。现有产品可以从前面看到。不像本发明的实施方式，现有产品没有 出现单一的不可改变的实体外观。先前的利用磁体的解决方案经常大而笨重，影响了设计 的美感。由于磁体仅仅禁得起装置的重量，因此许多现有磁性装置没有足够的牢固性。没 有了更多的安全特征，装置在与其他物体接触时会被容易地拉开。而且，许多磁性装置过大 而影响了设计的美感。在现有产品中能够发现与尝试解决这些问题相关的信息。但是，每一个现有产品 都存在以下的一个或多个缺点部件的连接很松因而造成丢失那些部件的风险；连接部件 时存在困难；具有与产品的外围表面形成为一整体的可见的孔眼以及捕获钩；具有多个旋 钮和夹子；由于仅被悬在链上而限制了应用；具有孔眼的环节；为了用作项链，必须挂在链 上，由此具有不连贯的外观；具有有限的应用，例如，只能用于某种部件。通过在背景部分的提及，以上提到的现有产品没有被承认是关于本发明的现有技 术。
发明内容
本发明涉及一种磁性连接装置，该磁性链接装置满足对这样一种连接装置的需 求，该连接装置可以安全牢固地连接部件以避免这些部件丢失，并且易于引导部件从而使 装置的用户毫无困难地连接部件。本发明还涉及这样的磁性连接装置，该连接装置提供与 其他部件不受限制的互换性，同时提供了一个独特的不可更改的实体外观。具有本发明的一个实施方式的特征的连接装置包括磁性第一 /母部件和磁性第 二 /公部件。所述第一 /母部件包括具有顶部和底部的板；位于所述板上的孔；位于所述 板的底部上、起始于所述孔的一个缘边的引导弯曲部；位于所述板上的磁体收容部；在所 述板的底部上位于所述孔与所述磁体收容部之间的沟槽；以及位于所述板的底部上、起始 于所述孔的与所述沟槽相邻的一个缘边的钩捕获部。在另一方面，第二 /公部件包括具有下侧的爪；位于所述爪的末端的外圆角端或锥形端；位于所述爪的下侧且与所述外圆角端 或所述锥形端成一体/相连的钩，该钩具有位于所述爪的下侧的内部弯曲部，位于所述爪 的下侧的磁体。该磁体的大小适合于装配在所述磁体收容部中且被隔开一定距离，该距离 能够适应在将所述钩卡进所述钩捕获部内时所述磁体与所述磁体收容部的接触或所述磁 体向所述磁体收容部的插入。 根据本发明的另一个实施方式，所述磁体收容部还可以是位于所述板上的磁性部 或磁性区域，并且所述磁体在所述爪的下侧被隔开且尺寸大小适应在将钩卡进所述钩捕获 部中时所述磁体与所述磁性部的接触。本发明的实施方式包括公部件的磁体和母部件的磁体收容部的不同构造。例如， 所述磁体可以突出来，并且可以安装在公部件内以使所述磁体和所述公部件的下表面属于 同一平面，或者可以被倾斜地安装，使得所述磁体的一部分从所述公部件突出。本发明的一个实施方式的目的是通过安全而牢固地连接部件以避免这些部件丢 失，以及容易地引导部件从而使装置的用户可以毫无困难地连接部件，来提供安全性。本发 明的一个实施方式在与部件接合时不能被拆开。公部件的磁体通过在公部件被接合的同时 牢固保持公部件而防止公部件被拆开。除了磁体，公部件的外圆角端或锥形端和母部件的 弯曲板在接合时相互锁定，并且只有当它从主体上脱落时才松开。连接到该装置的物体的 重量由公部件的钩承载，这使得牢固且安全地保持公部件和母部件。本发明的一个实施方式的目的是提供组合部件的灵活性。提供了所有部件以不同 方式不受限制地互换的灵活性，从而创造一个具有看不见连接的首饰或配件部件的完整且 大量的收藏，提供一个不可改变的外观实体。而且，提供了长度或者宽度上的灵活性以便于 具有许多应用。本发明的一个实施方式的目的是提供不可改变的外观。根据本发明的一个实施方 式，当组装部件时，没有任何按时表明所得到的实体可以以任何方式拆开。没有钩、夹子、铰 链、扣或者任何五金器件是从前面或者任何侧面可以看到的，因为内置有母部件的所有物 件均在前侧及所有侧面完全完成。母部件的端口在背面，当被佩戴时，从前面及所有侧面都 看不到。当连接具有公部件的物件时，所述爪是平的，且被隐藏在背部，从而也看不见。本发明的一个实施方式的一个目的是通过利用磁体为用户提供容易的部件组装， 磁体易于引导公部件进入母部件的端口。本发明的实施方式通过包括两个安全装置而解决了部件在接合时被拆开的风险 的问题。通过使公部件固定且使公部件的外圆角端或锥形端与母部件的弯曲板在接合时相 互锁定，将部件安全且牢固地连接，以避免这些部件丢失。本发明的实施方式通过能够装配各种各样的部件而解决了部件有限组装的问题。 例如，任何连接有公部件的物体都可以连接到耳环、别针、鞋、帽子、钱包、腰带或者具有内 置的母部件的任何物件。本发明的实施方式给出一个不可改变的实体外观，因为紧固装置位于内部，只能 从每个物件的反面接近，这使它从正面，甚至侧面都是不可见的。而且，不可改变的实体外 观提供多样性，因为一个物件可在不同位置和部位固定或者佩戴。例如中心装饰品可被垂 直、水平、倾斜地连接，垂直或者水平悬挂，或者作为手镯、胸针或耳环被系上。本发明的一个实施方式提供了可调节长度的线状物体。线状物体的例子包括可以由线状区段制成的任何物件，例如项链、腰带、带子、钱包、五金器件物品和玩具。在本发明的实施方式中，线状物体可以通过插入线状区段而变长，或者通过减少线状区段而变短，而 不会是这种增加或者减少变得明显。本发明的实施方式的其他应用包括被戴在项链、耳环、 胸针、项链坠或手镯上的单一部件。包含该装置的时钟利用任何数量的可交换带，可以将手 镯转换成手表。在本文献的其他部分中，本领域技术人员将会更清楚本发明的这些及其他实施方 式。
为了更全面地描述本发明的实施方式，现在参照附图。这些附图并不视为对发明 范围的限制，而仅仅是说明。图IA和图IB以不同透视图示出了根据本发明的一个实施方式的第一 /母部件。图IC是图IA的装置的侧剖视图。图ID和图IE是根据本发明的不同实施方式的母部件的侧剖视图。图2A和图2B以不同透视图示出了根据本发明的一个实施方式的第二 /公部件。图2C是图2A的装置的侧剖视图。图2D和图2E是根据本发明的不同实施方式的公部件的侧剖视图。图3A到图3D图示了本发明的一个实施方式的操作原理的剖视图。具体地说，图 3A到图3D说明了怎样将根据本发明的实施方式的公部件和母部件接合起来。图4A和图4B图示了本发明的一个实施方式的操作原理的剖视图，说明了怎样解 开公部件和母部件。图5示出了由六个母部件构成的根据本发明的一个实施方式。图6A示出了根据本发明的一个包括八个母部件其中六个相接合的实施方式。图6B示出了与图6A相同的实施方式，其中两个端口相接合。图7示出了作为本发明的一个实施方式的变形的双爪(prong)的公部件。
具体实施例方式本文献以上及以下的描述和附图重点在于本发明的一个或者更多个当前优选的 实施方式，也描述了一些示例性的可选特征和/或替换实施方式。说明书和附图是为了说 明而非限制性的。那些本领域的普通技术人员可以认识到各种变化、修改和替换。这些变 化、修改和替换也在本发明的范围内。图IA示出了根据本发明的一个实施方式的装置的第一部件或母部件的立体图， 该第一部件或母部件附接至一部件或附件的背部。该母部件包括板100、位于板100上的 孔110、位于板100背部的起始于孔110的一个缘边的引导弯曲部120、位于板100背部 的沟槽130、磁体收容部140以及位于孔110的与沟槽130相连接的一个缘边的钩捕获部 (trap) 160。沟槽130位于板100的背部，在孔110和磁体收容部140之间。钩捕获部160 位于孔110的、连接至沟槽130缘边处。图IB以一个不同的立体图示出了图IA中的装置的母部件。如图所示，磁体收容 部140的内部是可见的。母部件还包括设置在磁体收容部140的内底部表面上的诸如磁条150之类的磁性元件。磁性元件150可以在磁体收容部140的内部、上方或者下方，以便于 它可以与一个磁体磁性地接合。图IC是根据本发明的一个实施方式的图IA的母部件的侧 剖视图，示出了母部件的高度。图ID示出了根据本发明的一个实施方式的母部件的侧剖视图，其中磁性元件150 和板100的背面在同一个平面上。这样，不需要具有开口的磁体收容部。换句话说，磁性元 件150作为板100的磁性部分。图IE是根据本发明的一个实施方式的母部件的侧剖视图，其中磁体收容部具有V 形底180，其与板100的一个缘边相连。图2A示出了根据本发明的一个实施方式的装置的第二部件或公部件的立体图， 该第二部件或公部件附接至一个部件或配件的一端。图2A的公部件与图IA的母部件相匹 配。公部件包括爪200、外圆角端/锥形端210、钩220、附接至爪200底部的磁体230、以及 所述爪的内部弯曲部240。外圆角端210是爪200的弯曲端，该爪200可以进入母部件的孔 110。磁体230与母部件的磁体收容部140具有相同的大小和形状。磁体230的底部可以 与板100的磁性元件150接触。在本发明的一个实施方式中，磁体230是稀土磁体。图2B示出了图2A中的公部件的另一个立体图。图2C是根据本发明的一个实施 方式的图2A的公部件的侧剖视图，示出了公部件的高度。外圆角端210和爪200的内部弯 曲部240的形状被校准以便于爪200插入母部件的孔110中。并且，母部件的引导弯曲部 120和钩捕获部160被校准以适应公部件的钩220卡在钩捕获部160中。图2D是根据本发明的一个实施方式的公部件的侧剖视图，其与图ID的母部件相 匹配。磁体230的底部和爪200的背面位于同一平面。这样，磁体230相对于母部件的板 100平齐搁置。图2E是根据本发明的一个实施方式的公部件的侧剖视图，其与图IE的母部件相 匹配。磁体230的底部倾斜设置，以便于使磁体230的底部的、最接近钩220的前端280接 触板100的缘边并且使磁体230的底部、距钩220最远的后端290与爪200的下表面有一 定距离。结果，在爪下面暴露的磁体在横截面中看时具有具有三角形形状。图3A到3C示出了根据本发明的一个实施方式的剖视图，说明了怎样接合公部件 和母部件，以建立一个牢固的结合。图3A示出了根据本发明的一个实施方式的公部件正在 插进板100的孔110内。在将外圆角端210插入板100的孔110时，引导弯曲部120引导 外圆角端210以使得钩220可以平稳地通过板100的钩捕获部160。在本发明的该实施方式中，与爪200的下侧的内部弯曲部240相关的公部件的轮 廓使得与母部件的接合牢固，并使得公部件被锁定在适当的位置。图3B示出了根据本发明的一个实施方式的公部件正在被板100的引导弯曲部120引导。当外圆角端210通过板100的钩捕获部160落下时，板100的引导弯曲部120推动 钩220以使钩220可以装配到板100的沟槽130中。图3C说明了根据本发明的一个实施方式的公部件的旋转。当将钩220卡在板100 的沟槽130时，外圆角端210被板100的引导弯曲部120引导同时保持钩220卡在钩捕获 部160的下面。当磁体230接近板100的磁性元件150时，磁力在爪200的磁体230和磁 性元件150之间拉动，这使得旋转更容易。在磁体230的底部接触板100的磁性元件150 时，公部件和母部件都被紧固在适当位置。
图3D示出了根据本发明的一个实施方式的完全接合在一起的公部件和母部件， 其中磁体230的底部附接至磁性元件150。图4A到4B示出了剖视图，说明了如何分离根据本发明的一个实施方式的公部件 和母部件。如图4A所示，当爪200的磁体230与板100的磁性元件150分离时，爪200的 外圆角端210下落直到钩220可以以大于90°的角度滑出钩捕获部160。 图4B示出了从板100的孔110移除母部件，从而分开根据本发明的一个实施方式 的公部件和母部件。当将公部件从板100的孔110内移除时，板100的引导弯曲部120弓丨 导该公部件，以便于爪200的钩220可以通过板100的钩捕获部160。如已经讨论过的附图所示，所述部件被设计成以精确的方式装配在一起，以便于 母部件与公部件的接合产生牢固且漂亮的连接。通过部件的精确结构可以获得良好的装 配，例如，爪200的锥形端210的末端点和内部弯曲部240上的一点之间的距离与引导弯曲 部120上的一点和钩捕获部160距离孔110最近的边缘之间的距离相等。爪200的锥形端 210的末端点与钩220的一个端部之间的距离大于引导弯曲部120上的点与钩捕获部160 距离孔Iio最近的边缘之间的距离。爪200的锥形端210的末端点和磁体230距离该末端 点最远的一端之间的距离，与孔100的缘边上的位于板100的前部与引导弯曲部120连接 处的一点和磁体收容部140或者磁性部150的距引导弯曲部120最远的一端的距离相等。图5示出了本发明的一个实施方式，该实施方式由六个母部件构成，在母部件板 的每侧上有三个母部件，包括六个孔110和六个磁体收容部140，因而能够保持六个公部 件。其他数目、尺寸和放置位置的母部件(包括孔110和磁体收容部140)也是可以的，以 便适应设计部件的变化和数目。图6A到6B示出了本发明的一个实施方式，该实施方式由八个母部件构成，母部件 板的两侧有三个母部件，中间有两个母部件。在图6A中，六个公部件沿着所述板的两个短 边侧与六个孔以及相应的磁体收容部接合。图6B示出了与6A的装置相同的实施方式，其 中两个公部件与板的中间的两个孔和两个磁性收容部接合。在本发明的实施方式中，公部件或者母部件的宽度是可以变化的，只要一个部件 的宽度与另一个部件的宽度相匹配即可。而且，在本发明的实施方式中，母部件的孔的宽度 和母部件的磁体收容部的宽度也是可变的，只要孔的宽度和磁体收容部的宽度分别与公部 件的外圆角端或锥形端的宽度以及公部件的磁体的宽度相一致即可。图7示出了根据本发明的一个实施方式的公部件。图7中的公部件包括爪部700、 两个外圆角端710、两个钩720、两个内部弯曲部740和一个磁体730。与图2的公部件相比， 图7中的公部件包括一个附加的外圆角端710，多一个钩720，并且多一个内部弯曲部740。 与图7的公部件相配的母部件(没有示出)与图1的母部件相比多一个孔、多一个引导弯 曲部，多一个沟槽，以及多一个钩捕获部。本发明的实施方式适合计算机辅助设计与制造程序，这是由于装置的设计和制造 所要的紧密公差所致。虽然已经参照某些优选形式相当详细地描述了本发明，但其他形式也是可以的。 例如，任何数量的母部件都可以被附接在元件的背面，以便于进行各种组合。而且，母部件 和公部件可以包括与附图中所示不同的设计。在整个说明书和附图中，参照具体构造给出 了示例性的实施方式。本领域普通技术人员应认识到，本发明也可以以其他具体形式实施。因此，所附权利要求的精神和范围不应局限于本文包含的优选形式的描述。所有在与权利要求同等含义和范围内的变化都被认为包含在权利要求的精神和范围内。
权利要求
一种连接装置，该连接装置包括母部件和公部件，该母部件包括具有顶部和底部的板；位于所述板上的孔；位于所述板的底部上、起始于所述孔的一个缘边的引导弯曲部；位于所述板的顶部上的磁体收容部；在所述板的底部上位于所述孔与所述磁体收容部之间的沟槽；以及位于所述板的底部上、起始于所述孔的与所述沟槽相邻的一个缘边的钩捕获部；并且该公部件包括具有下侧和锥形端的爪，该锥形端被校准以适应该爪插进所述板的孔内；位于所述爪的下侧且与所述锥形端成一体的钩，该钩具有位于所述爪的下侧的内部弯曲部，其中，所述内部弯曲部和所述母部件的钩捕获部被校准以适于将所述钩卡进所述钩捕获部中；附接至所述爪的下侧的磁体，该磁体的大小适合于装配在所述母部件的所述磁体收容部中；磁体被隔开一定距离，该距离能够适应在将所述钩卡进所述钩捕获部内时所述磁体与所述磁体收容部的接触。
2.根据权利要求1所述的连接装置，该连接装置还包括位于所述磁体收容部的内底部表面上的磁性元件；并且所述磁体的底部能够接触所述 磁性元件。
3.根据权利要求2所述的连接装置，其中，所述磁体收容部和所述磁性元件被倾斜地 定位而具有三角形横截面，使得所述磁性元件的距离所述钩最近的前端接触所述板的一个 缘边，而所述磁性元件的距离所述钩最远的后端位于超过所述爪的下侧一定距离的位置 处；并且其中，所述磁体的底部被倾斜地定位，使得所述磁体的底部的距离所述钩最近的前端 接触所述板的一个缘边，而所述磁体的底部的距离所述钩最远的后端位于距所述爪的下侧 一定距离的位置处。
4.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述磁体收容部的顶表面和所述板的顶部 属于同一个平面；并且所述磁体的暴露表面和所述爪的下侧属于同一个平面。
5.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述内部弯曲 部上的一点之间的距离与所述引导弯曲部上的一点和所述钩捕获部的距离所述孔最近的 边缘之间的距离相等。
6.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述钩的末端 之间的距离大于所述引导弯曲部上的一点和所述钩捕获部的距离所述孔最近的边缘之间 的距离。
7.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述磁体的距 离该末端点最远的一端的距离与所述孔的缘边上的、所述板的前部与所述引导弯曲部相结 合处的点和所述磁体收容部的距离所述引导弯曲部最远的一端之间的距离相等。
8.根据权利要求1所述的连接装置，其中，在将所述爪插入所述孔时，所述钩经过所述 钩捕获部，其中所述爪可转动到所述磁体接触所述磁体收容部并且所述钩被卡进所述钩捕 获部中时为止，由此将所述爪和所述板接合。
9.根据权利要求1所述的连接装置，其中，在所述爪和所述板接合时，所述爪可转动以 使所述磁体与所述磁体收容部分离，其中所述爪的锥形端落下直到所述钩以大于90°的角 度滑出所述钩捕获部，从而释放所述爪而将该爪提起，直到所述钩经过钩捕获部，由此将所 述钩和所述板分开。
10.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述装置包括多个母部件和多个公部件。
11.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述磁体是稀土磁体。
12.一种用于连接配件的连接装置，所述装置包括附接到配件的第一部件和附接到 配件的第二部件，所述第一部件包括具有顶部和底部的板；位于所述板上的孔；位于所述板的底部上、 起始于所述孔的一个缘边的引导弯曲部；位于所述板上的磁性部；在所述板的底部上位于 所述孔与所述磁性部之间的沟槽；以及位于所述板的底部上、起始于所述孔的与所述沟槽 相邻的一个缘边的钩捕获部；并且所述第二部件包括具有下侧和锥形端的爪，该锥形端被校准以适应该爪插进所述板 的孔内；位于所述爪的下侧且与所述锥形端成一体的钩，该钩具有位于所述爪的下侧的内 部弯曲部，其中，所述内部弯曲部和所述第一部件的钩捕获部被校准以适于将所述钩卡进 所述钩捕获部中；附接至所述爪的下侧的磁体，该磁体的大小适合于与所述第一部件的磁 性部接合；磁体被隔开一定距离，该距离能够适应在将所述钩卡进所述钩捕获部内时所述 磁体与所述磁性部的接触。
13.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述磁体是稀土磁体。
14.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述磁性部被插入所述板内并倾斜地定 位成具有三角形横截面，使得所述磁性部的距离所述钩最近的前端接触所述板的一个缘边， 而所述磁性部的距离所述钩最远的后端位于超过所述爪的下侧一定距离的位置处；并且其中，所述磁体的底部被倾斜地定位，使得所述磁体的底部的距离所述钩最近的前端 接触所述板的一个缘边，而所述磁体的底部的距离所述钩最远的后端位于超过所述爪的下 侧一定距离的位置处。
15.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述内部弯 曲部上的一点之间的距离与所述引导弯曲部上的一点和所述钩捕获部的距离所述孔最近 的边缘之间的距离相等。
16.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述钩的末 端之间的距离大于所述引导弯曲部上的一点和所述钩捕获部的距离所述孔最近的边缘之 间的距离。
17.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述爪的锥形端的末端点和所述磁体的 距离该末端点最远的一端的距离与所述孔的缘边上的、所述板的前部与所述引导弯曲部相 结合处的点和所述磁性部的距离所述引导弯曲部最远的一端之间的距离相等。
18.根据权利要求12所述的连接装置，其中，在将所述爪插入所述孔时，所述钩经过所 述钩捕获部，其中所述爪可转动到所述磁体接触所述磁性部并且所述钩被卡进所述钩捕获 部中时为止，由此将所述爪和所述板接合。
19.根据权利要求12所述的连接装置，其中，在所述爪和所述板接合时，所述爪可转动 以使所述磁体与所述磁性部分离，其中所述爪的锥形端落下直到所述钩以大于90°的角度 滑出所述钩捕获部，从而释放所述爪而将该爪提起，直到所述钩经过钩捕获部，由此将所述 钩和所述板分开。
20.根据权利要求12所述的连接装置，其中，所述装置包括多个第一部件和多个第二 部件。
全文摘要
描述了一种用于组装两个部件的改进的连接装置。所述装置包括至少一个磁性公部件和至少一个磁性母部件。公部件包括与钩(220)成一体的外圆角端或锥形端(210)和磁体(230)。母部件包括具有引导弯曲部(120)的孔(110)、与引导弯曲部位于同一侧的沟槽(130)以及磁体收容部或磁性部(140)，所述公部件的磁体可以附接至该磁体收容部或磁性部(140)。磁体和收容部的磁性元件之间的磁力与公部件和母部件的弯曲形状的结合实现了两个部件安全且牢固的接合。该装置的部件位于背侧，因而建立从前面看不可改变的外观。该装置在无数组合中是可互换的。
文档编号A45C13/10GK101820791SQ200880110063
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月3日 优先权日2007年10月4日
发明者特里萨·海德里 申请人:特里萨·海德里