专利名称:磁性紧固装置的制作方法
关于利用永久磁铁磁力的紧固装置已有各种改进。莫里塔(Morita)作了试探，制造用永磁铁100的磁力的磁性紧固装置。在磁铁100的南北极上，各附加一个磁极片101，102，使磁铁的磁通在磁极片101及102上汇聚，实现分别设置在磁极片101及102上的铁磁凸块101a及102a的接触。莫里塔作出的改进，已在台湾专利第11954号公布。
莫里塔的改进的最突出优点是有一个朝向磁铁100的南北极的孔100a，因此分别在北南极上的凹形扣件B的磁极片101，和凸形扣件A的磁极片102，在上述孔100a的突块101a和102a处接触。
结果，永久磁铁100的磁通，在南北极的极片101及102处聚汇。同时有一条通过孔100a构成的通路被认为具有中和的磁性。通路在两个极之间伸展，磁阻较低。把磁扣的凸件A和凹件B在孔100a中构成的磁通路中相接，这两个组件可以互相强烈地吸引。
本发明是莫里塔发明的延续。本发明的磁性扣是用有永久磁性的合成树脂制成，特征为凸凹扣件的构造，要求在永久磁体100的孔100a中，提供一条低磁阻通路(防止磁力向外泄漏)并且可使磁体100的磁通作有效的汇聚。
按照台湾专利第11954号中的莫里塔的发明的磁性扣件装置中，必须设置一个罩103以固定磁极片101，如图30所示，因为用于按扣装置中的永磁铁，是坚硬而有脆性的诸如铁氧磁体的烧结磁铁。罩壳103还可以保护磁铁100防止破碎。
利用罩壳103保护磁铁100或固定极片101，涉及许多缺点。问题之一在于当把磁极片101通过罩壳103固定在磁铁100的磁极上时，在极片101和磁铁100之间形成一个小隙缝X，这隙缝构成磁力通路中的高磁阻区。
凸形扣件B的极片102被凹形扣件B吸引，实际上是通过罩壳103被磁铁100的磁极所吸引。因此便又形成了一个隙缝X′，也形成了高磁阻。
但是，在传统的磁性扣中，罩壳103是无法省却的。尤其在莫里塔的发明中，因为罩壳103构成传递磁极片101和102之间磁性的一条通路，并且因为罩壳103用非磁性材料制造，防止从突块101a和102a(或罩壳103)向外泄漏磁通，便不可能避免地形成产生磁阻的隙缝X′。
图1至20示出根据莫里塔的发明改进的实施方案的剖视，图1至16中的实施方案形成一组，图17和18中的实施方案为另一组，图19及20中的则为第三组。
图21至29中所示实施方案2是一组，可以分为三个分组，即图21至23，图24至26，以及图27至29。
图30示出莫里塔发明的一个剖视。
图1至29中所示的永磁铁1属于一般称为塑料磁铁的类型。虽然这术语不一定恰当，但为解说方便在本文中仍用这术语。
塑料磁铁用硬质磁粉t-t制造，例如用铁氧体，铝镍钴或与重量比例约为90%的合成树脂m混合的稀土族金属，在磁化以前先进行加热和模塑。
本发明中使用的合成树脂，以聚酰胺为理想，例如尼龙66或聚酯。其他类型的树脂也可以使用。
虽然可以把薄片形式的磁性材料冲成圆盘，以制成永磁铁1，但最好用模铸，把材料制成有精确量度的磁铁，或在磁铁上附加一个极片，这一点下文中将有讨论;或者在表面上形成一个表面层。
这样形成的永磁铁1，是把硬磁性粉末t-t用合成树脂m粘结制成。在表面上形成一个表面层m′或合成树脂。
上面的结构表明，永磁铁1的粉末t-t，用合成树脂通过有机束缚方法制造，有一个保持弹性的表面层m′在表面上形成。
于是，磁铁1有抵抗冲击的优点，而又能保持相当高的磁性水平。
具体地讲，永磁铁1通过铸模制造，如图1所示，在铸造时，把铁磁极片2附在一个极a上。在中心上钻一个孔1a，在南北极之间伸展。设在极片2上的一个突块2a，达到孔1a高的中点。
以上的构造构成凹形扣件，在图中用字母B表示。凸形扣件A中有一个铁磁极片3，被吸向磁铁1的另一极b，有一个突块3a从极片3上突出，在孔1a的高度的中点处，和突块2a接触。
在有上述的构造的磁性扣中，磁铁1的磁通，在一个磁极a的极片2，和另一个磁极b的磁片3上汇聚。由于设置在极片2和3上的形式相同的粗突块2a和3a有低磁阻，在这些部分上感应产生的磁通，形成一个通过磁铁1/极片2/突块2a/突块3a/极片3/磁铁1的环路。
由于磁铁1和极片2互相完全接触，因此它们之间没有磁性空隙部分。也不会有类似的空隙(象传统非碳性罩壳中所遇到的情况)在极片3和磁铁1之间，因此在环路中不会有磁阻。
在如上所述构成磁环路时，本发明的突块2a和3a之间，可以有较小的接触面积。也就是说，当把突块2a和3a的上周边制成R圆弧时，可以减小两者之间的接触面积。这对提高每个接触面积单位的磁通强度很有效，因而增强了吸力。
本发明的另一个特点，是在磁铁1上设置一个极片层g，保护表面层m′。这对提高抗冲击性和耐磨性有效。
此外，在形成极片层g时，表面层m′是必不可少的。也就是，假如硬质磁性粉末t-t层没有表面层m′而在表面上暴露时，镀液便将向内部渗透，使表面镀层难以均匀形成。此外，渗透进内部的镀液可能以后侵蚀镀层。
图4至16所示的扣件，是上文所述的本发明的实施方案。在图4中，极片2和3利用冲压机，分别整体地形成突块2a及3a。此外，还设有非常薄的突块2b和3b，使接合坚固。突块2b及3b冲压在U形腿4上的一个小孔4a中。
在图5所示的实施方案中，极片2及3和突块2a及3a分别形成。突块2a和3a的小扣爪2b′和3b′，分别冲压在极片2及3的小孔2c及3c，和腿4的小孔4a中作固定。
在图6中，极片2埋在永磁铁1里的极a处。这样可以防止极片2从磁铁中滑出。
在图7中，磁铁的孔1a不是在极a及b之间伸展的通孔。而把极片2用突块2a的一小扣爪2b′固定在腿4上，突块2a从设置在磁铁1的孔1a内的一个非常细的通孔1a′中穿过。
在图8中，磁铁1的磁极b的平面，为孔1a方向上的凹平面，而极片3的平面为凸平面。这样可便利突块3a滑入孔1a，并便利在凹表面上形成均匀的镀层。
图9所示，为不用腿4在手袋和类似物件上，安装凸扣件A和凹扣件B的装置。在极片2和3上，分别形成杆形件2d和3d。把杆形件2d和3d，插入在手袋和类似物件的材料上作成的孔中，然后按做孔眼的方式冲压。图10中所示的杆形件2d和3d，分别在尖端2e和3e上尖锐地突出，用以插入分别制造的垫片上的隙缝中。尖刺2e和3e可以有螺栓或木螺丝的形式。在图11和12中，极片2，3和突块2a及3a分别制造。突块2a和3a的细杆部分，分别形成木螺丝2f及3f，和螺栓2g及3g。
在图13中，有一个管形的嵌塞装置5，其上有凸缘5a，用模制或焊接与极片2及3相连。在图14中，有一个垫圈6a套在有相似构造的冲压装置6上。把突块2a及3a的小扣爪2b′及3b′，插在垫圈6a的孔中，作冲压接合用。
在图15中，在永磁铁1上布置若干孔1a-1a。在凸形扣件上安装一条链7，这构造可作钥匙圈之类的器件用。
在凹形扣件B上设置粘胶带8，便可把扣固定在任何表面上。图16所示的实施方案，在永磁铁1上只有一个孔1a，用于和链7连接。这可用于项链，手镯和腰带上。把凸形扣件A的磁性极片3弯折，形成部分3h，因此凸件和凹件的链7，7可以理想地直线对正。
图17及18中所示实施方案，与图1至16所示的扣不同，在磁性极片2上没有突块2a。因此极片3的突块3a在设计中，长于其他实施方案中的长度，从而可以直接和极片2接触。扣件里的永磁铁1可以薄到2.5毫米，而不妨碍突块3a和孔1a作稳固的连接。因此可以使扣件的尺寸较为紧凑。
图19及20中所示的扣件的突块2a，远伸到孔1a的口部。磁极片3上没有突块。由于磁通在突块2a的顶部汇聚，有利地防止对外部的大感应。这实施方案的另一个优点，是由于在凸形扣件A上没有突块3a，可以防止磁极b被擦伤。磁极片3的外周边弯折，形成突缘31，因而极片3不会和磁极b离开。
图21至30的实施方案，属于第二项发明。第二项发明的目的是在永磁铁1的外周边上，设置隆起的边缘1b，圈围磁极b。由于磁铁用塑料制造，所以隆起的边缘1b易于形成。由于隆起的边缘1b的磁通和结构形状，所以有以下的功能。其一是由于磁铁1本身和一个铁磁体板相比是高磁阻的材料，所以在极a及b之间产生的磁通，和边缘上的磁通都变为极小。当厚度为4毫米，隆突边缘的高度为1毫米的永磁铁1，其磁极a和b之间的磁性为1200高斯时，测得边缘上的磁性约为500高斯，便可说明这点。
其结果，磁性提款卡和类似物件，便不会和磁极直接接触，即使和边缘1b接触，也不会受损坏。并且，由于边缘1b成为一个环形围绕磁极b，提款卡和类似物件不会和磁极b直接接触。
隆起的边缘1b还能使凸形扣件A的磁极片3在位置上固定。这不仅可防止磁极片3作侧向位移，而且在凸扣件和凹扣件作磁性连接时，有利地减少二者之间的间隙。
另外一点，当凸形扣和凹形扣互相吸引，由于隆起边缘1b在磁极片3的方向上感应，这方向上的磁阻最小，磁通便不会漏出，而在突块2a及3a上汇聚。
注意到磁铁1的周边可以连续升高，形成一个连续的环形边，也可以是锯齿形边。
图24至26中所示的扣件，是第二项发明的另一个实施方案。有一个铁磁体防护板9，模制在永磁铁1的极b上。高起的边缘1b升得比防护板9高。其结果，磁极b的磁通在防护板9上汇聚，而同时，边缘1b的磁通也被向防护板吸引，使磁力不会泄漏。(在上述的条件下)测得边缘1b的磁感应强度约为350高斯。这样，提款卡之类物件的磁性记录部分便可进一步防止损坏。
图27至29中所示的扣件，是上述实施方案的改进。防护板9略微埋入永磁铁1内。这构造有便于在永磁铁1上，形成一个有高磁阻的面层1c。磁铁1的磁通在防护板9上汇聚，构成极b的磁场，因此面层1c上表面磁力强度，约倾向于350高斯(在上述条件下)。但是，由于通过凸扣件和凹扣件的极片2及3的磁通，在突块2a和3a上汇聚，并且通过防护板9从突块2a及3a中通过，吸力不会减低。
因此，即使诸如提款卡之类的磁性卡片和永磁铁1的表面直接接触，卡上的磁性记录资料亦不会被破坏。
图21至29中所示的第二发明，可以象以前附图中所示的第一项发明一样，作各种方式的修改。例如，突块2a及3a可以设置在凸扣件或凹扣件的任一上面，或者和磁片2及3整体或分体形成。其说明为避免重复故予省略。
权利要求
1.一种磁性紧固装置，其中包括一个永磁铁1，永磁铁有一个孔1a，从一个磁极a偶展到另一磁极b，一个磁极片2设置在上述极a上，一个磁极片3，以可脱开的方式安装在极b上，磁极片2和/或3上设置突块2a和/或3a突块2a及3a互相吸引，或其中之一被分别吸引到孔1a中的相应磁极片2或3上，特征为上述永磁铁1用含有硬磁粉的合成树脂制造，磁极片2(通过磁铁1本身)和永磁铁1整体连接。
2.如权利要求
第1项中所述之磁性紧固装置，特征为在永磁铁1的磁极b的周围，设置隆起的边缘1b，因此磁极3可以被吸引到位于边缘1内的极b的表面上。
3.如权利要求
第1项中所述之磁性紧固装置，特征为有一个防护板9，通过隆突边缘1b，固定在永磁铁1的磁极b上。
4.如权利要求
第1项中所述之磁性紧固装置，特征为防护板9固定地埋在永磁铁1的极b的一个面层1c里。
专利摘要
本发明有关永磁铁紧固装置，在磁极上有磁极片，永磁铁用铁氧体，铝镍钴合金，稀土族等等材料，和合成树脂固化后磁化制成。磁性紧固件的小型永磁铁的磁通必须汇聚在磁极上，以加强磁力，因此磁极上附磁极片。由于使用较低廉的上述材料易于损坏，必须在磁铁外表上加金属罩壳。而在本发明中，磁性紧固件用磁性材料与合成树脂共同固化，磁铁上有极片，尺寸紧凑，成本低，磁力强，而不需用壳体固定极片，或对永磁铁作保护。
文档编号H01F7/02GK86102875SQ86102875
公开日1986年9月24日 申请日期1986年3月22日
发明者森田玉男 申请人:森田玉男导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan