磁紧固件的制作方法

本发明总体上涉及一种磁紧固件，更为具体地，涉及一种用于车辆的磁紧固件。

背景技术：

在车辆中，通常使用磁紧固件连接不同的车辆部件，例如将顶棚紧固连接至车顶。然而由于生产制造过程中的公差，多个车辆部件之间无法按照所期望的那样保持平行，且其之间的间距也难以遵循所设计的尺寸。这样，在一些公差过紧或过大、或者两个表面不平行的情况下，磁紧固件的磁性力作用可能会使车辆顶棚产生变形。并且，具有不同间距的车辆部件需要使用不同的磁紧固件。因此，希望提供一种改进的磁紧固件。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，公开了一种磁紧固件，包含：磁性接头，包括底部成型有开口的托架；底托，包括基部和颈部，颈部从基部延伸穿过托架开口并与托架滑动连接；以及连接颈部和托架的弹性件。

在一个实施例中，弹性件包括弹簧。

在一个实施例中，颈部包括与基部相对的止挡端，弹性件包括连接至止挡端的第一端和连接至托架的第二端。

在一个实施例中，止挡端的边缘具有第一截面尺寸，托架开口具有小于第一截面尺寸的第二截面尺寸。

在一个实施例中，托架开口相对于颈部具有间隙。

在一个实施例中，间隙的大小在0.2mm至0.5mm之间。

在一个实施例中，托架由磁体构成。

在一个实施例中，托架由铁磁材料构成，磁性接头还包括设置在托架上的磁体。

在一个实施例中，磁体成型有中央通孔以容纳颈部。

根据本发明的另一个方面，公开了一种磁紧固件，包含：磁体；固持磁体并成型有开口的铁磁性托架；底托，包括可滑动地延伸穿过开口的颈部，颈部具有位于托架内的止挡端；以及沿颈部的延伸方向位于止挡端和托架之间的弹簧，弹簧的第一端与止挡端连接而弹簧的第二端与托架连接。

在一个实施例中，托架的开口相对于所述颈部具有间隙。

根据本发明的另一个方面，公开了一种用于车辆的磁紧固件，包含：磁体；固持磁体并在底部成型有开口的托架，托架的上表面与第一车辆部件连接；底托，包括与第二车辆部件连接的基部和从基部延伸出的颈部，颈部具有远离基部的端部并至少部分容纳在托架中；以及位于托架中并沿颈部的长度方向设置的弹簧，其中弹簧的第一端与颈部的端部连接而弹簧的第二端与托架连接，其中托架与颈部滑动连接并可沿颈部的长度方向运动。

在一个实施例中，托架的开口相对于颈部外缘具有间隙，间隙设置为能使磁体的外表面相对底托的上表面倾斜预定角度。

在一个实施例中，托架包括磁体固持部、以及位于磁体固持部和底托基部之间的容纳部，弹簧和颈部的至少一部分位于容纳部中，其中磁体固持部的开口面积大于容纳部的开口面积。

在一个实施例中，磁体固持部和容纳部的横截面为圆形，而颈部基本上为圆柱形。

在一个实施例中，颈部的端部包括止挡端。

在一个实施例中，弹簧为螺旋弹簧，颈部位于弹簧中间。

在一个实施例中，弹簧为叶簧。

在一个实施例中，第一车辆部件为车顶金属板，第二车辆部件为车辆顶棚。

根据本发明的一个或多个实施例的磁紧固件的弹簧和间隙设置可提供动态平衡因而能够用于具有不同间距的车辆部件，并且在车辆部件的相对表面不平行的情况下也可以提供稳健的连接。

应该理解提供上述简要说明用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的一系列选择的概念,其不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或基本的特征，本发明的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本说明书中任何部分所描述的任何缺点的实施方式。

单独或结合附图阅读下面详细描述的一个或多个实施例，本发明的一个或多个特征和/或优点将显而易见。

【附图说明】

为了更好地理解本发明的一个或多个实施例，本申请说明书中通过示例的方式结合附图更详细地描述了本发明的具体实施例，其中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施例的磁紧固件的示意图。

图2示意性显示了图1中所示的磁紧固件的截面图。

图3示意性显示了图1中所示的磁紧固件的托架的示意图。

图4示意性显示了图2中所示的磁紧固件的另一截面图，其中磁紧固件处于压缩位置。

图5示意性显示了图2中所示的磁紧固件的再一截面图，其中磁紧固件处于偏置位置。

【具体实施方式】

根据需要，本申请说明书中公开了本发明的具体实施例；然而，应当理解在此公开的实施例仅为可通过多种、可替代形式实施的本发明的示例。附图无需按照比例绘制；可以扩大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。相同或类似的附图标记可指示相同参数和部件或者与之类似的修改和替代物。在下文的描述中，在构想的多个实施例中描述了多个操作参数和部件。这些具体的参数和部件在本说明书中仅作为示例而并不意味着限定。因此，本说明书中公开的具体结构和功能细节不应该理解为限制，而仅仅是用于教导本领域内技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1至图3示意性地显示了根据本发明一个实施例的磁紧固件100，其包含磁性接头120、底托140、和弹性件160。磁性接头120包括底部124处成型有开口122的托架126。在图1和图2的实施例中，磁性接头120可包括托架126和永磁铁128；在其它实施例中，磁性接头120可仅包括由磁体构成的托架126，而无须额外连接单独的磁铁。底托140包括基部142和颈部144。颈部144从基部142延伸穿过托架126的开口122，并与托架126滑动连接。弹性件160连接颈部144和托架126。

参考图2，磁紧固件100显示为连接第一车辆部件110和第二车辆部件130。在一些实施例中，第一车辆部件110可以为金属部件，例如车顶金属板；而第二车辆部件130可以为金属或非金属部件，例如车顶棚或是连接至车顶棚的支架。出于说明目的，在本申请说明书中参考车辆顶棚(headliner)和车顶板(roof panel/sheet metal)对本发明进行了说明。在其它实施例中，根据本发明的一个或多个实施例的磁紧固件也可用于连接车辆的其它部件，例如车门饰板和车门板等。当然，根据需要，本申请的车窗开关也可用于车辆之外的其它应用，例如飞机、舰船、家用或商用装置等。

磁紧固件100的磁性接头120可通过磁力连接(例如磁连接)至第一车辆部件。例如，其托架126的上表面可与第一车辆部件110的下表面接触。如下文所述，在磁性接头120包括磁体128的实施例中，也可以由磁体128的上表面与第一车辆部件110的下表面抵靠、接触、或基本接触。为简洁起见，底托140的基部142示意性显示为直接连接至第二车辆部件130。在实际应用中，基部142可通过例如卡扣、粘接、螺栓、螺纹、焊接等多种方式与第二车辆部件130直接或间接相连。

在一个实施例中，磁性接头120的托架126可由铁磁材料例如钢构成，而磁性接头120进一步包括设置于托架126上的磁体128。在一些实施例中，磁体可为具有高强度的磁体，例如钕磁体(neodymium magnet)。具体地，参考图2至图3，托架126可包括固持磁体128的磁体固持部132和容纳部134。容纳部134可位于磁体固持部132和底托140的基部142之间，并容纳弹性件160的至少一部分和颈部144的至少一部分。磁体固持部132的开口面积大于容纳部134的开口面积。在图中所示的具体示例中，磁体固持部132显示为具有圆形的横截面并与磁体128磁性连接。类似地，容纳部134也显示为具有圆形的横截面。磁体固持部132的横截面积可大于容纳部134横截面积。由于托架126由铁磁材料构成，当连接至磁体128后，托架126也具有磁性，从而能够保持与第一车辆部件110的磁连接并避免磁体128的侧向位移。这种结构的优点在于由铁磁材料构成的托架126可具有较高的强度，从而在与第一车辆部件110连接的过程中不易损坏。如上文所述，根据需要，在另一实施例中，磁性接头120也可不包括磁体128，而托架126本身由磁体构成。

参考图2和图4，底托140的颈部144从基部142向上延伸，而托架126的底部124成型有开口122以容纳颈部144。相应地，磁体128也可成型有中央通孔129以容纳颈部144。在一个实施例中，颈部144可具有远离基部142的端部。其中，端部可包括止挡端146。如图中所示，止挡端146可从颈部144沿径向向外凸出，且其边缘部可具有第一截面尺寸D1。截面尺寸可为截面的宽度或直径。相应地，托架126的开口122可具有第二截面尺寸D2，其中D2<D1。这种结构的优点在于当磁紧固件100的弹性件160处于如图4所示的压缩位置时，止挡端146可以防止颈部144从开口122滑出。

在一个实施例中，颈部144的边缘可具有第三截面尺寸D3，其中D3<D2。在一个可能的实施例中，颈部144可基本上成型为外径为D3的圆柱形。这样，在颈部144与开口122之间形成间隙G，而颈部144可在开口122内滑动地延伸。这样，颈部144或底托140可滑动地连接至托架126，托架126可沿颈部144的长度方向运动。根据需要，间隙G可具有不同的尺寸，例如在0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm，或者0.2mm至0.5mm的范围内的任意值。进一步地，间隙G的值可以设计为能够使得磁性接头120的上表面136(即，托架126的上表面和/或磁体128上表面所在的平面)相对于底托140的主平面或上表面148倾斜预定角度A(参考图5)。例如，在正常状态下托架126的上表面136可与底托140的上表面148平行，而在图5所示的偏置位置中，托架126的上表面136可与底托140的上表面148具有大小为A的夹角。或者，在正常状态下托架126的上表面136可与底托140的上表面具有15度的夹角，而在图5所示的偏置位置中，托架126的上表面136可与底托140的上表面148具有大小为A+15度的夹角。如下文结合图5所述，这种结构的优点在于其能够稳健地连接具有不平行的相对表面的多个车辆部件。出于说明目的，附图中底托140的上表面148显示为平坦表面。在其它实施方案中，其也可具有例如弧面等带有等规则或不规则形状。

继续参考图2，磁紧固件100还包括弹性件160。在一个实施例中，弹性件160可包括弹簧。例如，弹性件160可为图中所示的螺旋弹簧，并围绕颈部144。这种结构的优点在于其能够均匀地在底托140和磁性接头120之间施加弹簧力。即，托架126和底托140可进一步通过弹簧连接，结构更加稳健。在其它实施例中，弹性件160也可为叶簧。此外，尽管图2中示意性显示了一个弹性件160，应理解在其它实施方案中可采用多于一个的弹性件来连接托架126和颈部144。

弹性件160可包括第一端162和第二端164。第一端162可连接至颈部144。例如，第一端162可连接至颈部144的端部，例如可抵靠止挡端146。在另一实施方案中，颈部144的外表面可成型有切口(未显示)，而弹性件160的第一端162可嵌入该切口以连接至颈部144。弹性件160的第二端164可连接至托架126，例如托架126的底部124。换言之，弹性件160可位于托架126中，并可基本上沿颈部144的长度方向设置。

参考图2、图4、及图5，其分别显示了磁紧固件连接第一、第二车辆部件时的不同位置。首先参考图2，磁紧固件100连接在第一车辆部件110和第二车辆部件130之间。其中，第一车辆部件110的下表面与第二车辆部件的上表面具有期望的间距H1。磁性接头120的托架126的上表面136与第一车辆部件110的下表面连接并保持贴合，而托架126的底部124的下表面抵靠基部142的上表面。这样，能够防止第一车辆部件110与第二车辆部件130在外力的作用下靠近彼此。同时，可选择具有适当弹性系数的弹性件以提供较高的弹性力以控制托架与底托之间的滑动距离，从而防止第二车辆部件130在重力的作用下相对于第一车辆部件110下坠。由此，第一车辆部件110与第二车辆部件130能够借助磁连接器110稳健地连接在一起。

在另一实施例中并参考图4，磁紧固件100连接在第一车辆部件110和第二车辆部件130之间。其中，由于生产制造过程中的公差，第一车辆部件110的下表面与第二车辆部件130的上表面具有较大间距H2，其中H2>H1。在安装时，磁体128的磁场作用使磁紧固件100与第一车辆部件110连接。托架126与底托140之间的滑动使得磁紧固件100在高度方向伸长。此时，磁紧固件100的弹簧160处于图中所示的压缩位置。具体地，托架126的上表面136与第一车辆部件110的下表面通过磁力连接并基本保持贴合，而基部142与第二车辆部件130保持固定连接。与图2中的应用相比，此时颈部144在开口122中向下滑动，而弹性件160被压缩，使得托架126的上表面与基部142之间具有较大的距离，从而适应第一、第二车辆部件110、130之间的较大间距H2。

在另一个应用中并参考图5，磁紧固件100连接在第一车辆部件110和第二车辆部件130之间。其中，由于生产制造过程中的公差，第一车辆部件110的下表面与第二车辆部件130的上表面或者基部142的主平面不平行。此时，磁紧固件100处于图中所示的偏置位置。具体地，托架126的上表面136与第一车辆部件110的下表面通过磁力连接并基本保持贴合。如上文所述，由于托架开口122相对于颈部144的外缘具有间隙G，颈部144可相对于开口122倾斜，从而导致托架126相对于底托140处于倾斜或偏置位置，以适应第一车辆部件110的下表面与第二车辆部件130的上表面之间的不平行。

为简洁起见，附图中第二车辆部件的上表面显示为与基部的主平面或上表面平行。应理解，二者可具有其它位置关系，例如具有一定夹角等。

根据本发明的一个或多个实施例的磁紧固件中的磁体托架与底托的滑动和/或弹性连接以及间隙设置可提供动态平衡因而能够用于具有不同间距的车辆部件，并且在车辆部件的相对表面不平行的情况下也可以提供稳健的连接。

如本说明书所陈述的,本发明通过一个或多个实施例提供了一种磁紧固件。然而应理解，本领域中的技术人员可以对这些具体实施例进行多种改变、修改和变化而不脱离本发明权利要求限定的实质和范围。

权利要求中特别指出了被认为是新颖和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或者类似特征。这样的权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元件，既不要求也不排除两个或多个这种元件。描述的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合可以通过对当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出而主张权利。这样的权利要求，与原权利要求相比不论其更宽、更窄、等同或者不同，都应该被认为包括在本发明的主题中。