CN101646362A - 机械-磁连接结构 - Google Patents

Abstract

一种连接结构，具有如下特征：带有弹性锁止部件(9)和用于锁止连接模块的阻挡件(5)的锁止装置；带有磁体(4)和衔铁(8)的磁体－衔铁－结构，其中所述锁止装置和所述磁体－衔铁－结构通过如下特征作用连接：所述磁体(4)和所述衔铁(8)可移动；所述磁体(4)或所述衔铁(8)与所述阻挡件(5)通过耦联装置(7)耦联，从而在磁体(4)和衔铁(8)之间进行移动时所述阻挡件(5)可从嵌接位置移动至非嵌接位置；磁力如下设计，即在锁止过程期间，所述连接模块相向拉动，由此使得所述弹性锁止部件(9)挤向所述阻挡件(5)，直至它嵌接地扣住，和在开启过程期间，在到达所述阻挡件(5)和所述弹性锁止部件(9)之间的非嵌接位置之后，所述磁力减弱，以便使得所述模块分开；和设置有用于使得所述阻挡件(5)复位至初始位置的复位机构。

Description

机械-磁连接结构

本发明涉及一种机械-磁连接结构，即利用磁力的特别适合于闩锁的机械锁止机构，其例如在手提包、旅行背包和类似的物体上使用，其中所列各项不应限制本发明的使用范围。

原则上这种连接结构可以分成两个主要的组。有机械的连接结构，其开启和锁止机构由通常形状配合和力配合作用的部件的组合构成。通常使用弹簧，以便保持锁止状态，从而锁止和开启必须克服弹力进行。这种连接结构在本领域是公知的，因而仅仅引用子分类号为IPC A44B的内容的现有技术。

连接结构的另一主要的组是磁作用的连接结构，其中使用将连接机构拉紧的磁力。这种连接结构恰恰对于手提包的闩锁和本领域的其它情况来说也是普遍公知的，因而这里也仅仅引用子分类号为IPC E05C的内容。

此外已知这两种主要组之间的组合。就这种组合而言，通常尝试通过如下措施来满足对连接结构的特殊要求，即有针对性地将机械连接机构与磁连接结构的不同特性组合。

下面为易于理解本发明的优点，首先讨论机械的和磁的连接结构的一些主要特性。

形状配合的机械锁止机构通常具有机械的部件，该部件在锁止机构负荷时承受拉力、压力或剪切力负荷。该部件的机械阻力大小规定了连接结构的牢固性。机械的连接结构可成本低廉地制造，因为例如对于手提包闩锁而言只需使用非常廉价的铁部件或塑料部件。

这种机械的连接结构原则上具有如下特性，即在插在一起时必须手动地克服锁止弹力。因此对连接结构的操作在有些情况下不是很舒适，从而使用磁的连接结构，因为磁连接结构基于磁力自动相互吸引。

在锁止和开启时用手感觉到的力在下面称为触觉。恰恰对于手动操纵的闩锁而言，触觉必须与人们的手力适配。

就如下磁连接机构而言，即其中磁力直接用于防止开启连接机构，磁体和相关的衔铁必须根据保持力来确定尺寸。如果对保持力和触觉没有提出特殊要求，这些连接机构比较适用。

然而在某些情况下闩锁的尺寸过大，例如如果要满足安全要求。例如对于登山者的背包而言就要求如此。所述背包即使在如下情况下也不允许打开，即闩锁承受四倍的常规保持力，这种情况例如在突然坠落时会出现。就此而言，具有这种要求的闩锁是机械的闩锁，因为使用机械的结构无需大的代价也可实现高的安全系数。就此而言，这种连接结构在市场上大量流通。

此外由现有技术已知各种不同的机械连接结构，其中除了机械的锁止机构外还使用磁体。然而磁体只用于使得机械的锁止机构在锁止状态下接合。其中代替机械弹簧的弹力而使用磁力。这种结构没有舒适的触觉。它们通常可以相对容易地锁止，然而难以开启。

对于下述要求而言，现有技术并非公开连接结构：

a.进行机械锁止；

b.连接结构自动沿着主负荷方向拉紧；

c.连接结构可以容易地开启，即具有良好的触觉。

因此本发明的目的是，提出一种连接结构，其能同时满足所有三个要求a至c。

所述目的通过根据权利要求1的机械-磁连接结构得以实现。该连接结构具有两个连接模块，并用于连接两个部件，在这两个部件上可分别固定有连接模块之一。

这种连接结构具有如下特征：

一种锁止装置，具有设置在连接模块之一中的至少一个弹性锁止部件和设置在另一连接模块中的用于形状配合地锁止连接模块的可移动的阻挡件。弹性锁止部件如下设计，即它在连接结构锁止时挤向阻挡件。弹性锁止部件、阻挡件和弹性锁止部件与阻挡件的相互接触的面区段如下设计，即弹性锁止部件沿着结构固定的方向偏移，并卡入到阻挡件中，如果锁止件和阻挡件相对相向移动。本领域技术人员知道，使用概念“弹簧”应仅仅描述“弹性”特性。因此所有使用弹性材料的实施方式也都属于该概念的范围。另外显然的是，阻挡件也可以具有“弹性”特性，其中阻挡件的弹性偏移并不与用于开启的阻挡件移动一致。

阻挡件和锁止件如下设计，即关于实际上出现的或者可能的负荷的机械强度是足够的。

另外阻挡件可移动，从而它可从嵌接位置移动至非嵌接位置，在嵌接位置，弹性锁止部件与阻挡件嵌接，在非嵌接位置，弹性锁止部件与阻挡件不嵌接。这种特征组合将在下面详细说明。

如果连接结构被扣住，则存在形状配合的连接。为了脱开形状配合，使得可移动的阻挡件沿着如下方向移动，即在该方向上，阻挡件不再与弹性锁止部件嵌接，也就是说，它从嵌接位置移动至非嵌接位置。

如果阻挡件例如杆件和弹性锁止部件具有在锁止时压靠到杆件上的钩状头部，则弹性锁止部件偏移然后扣住，其中钩状头部在后面钩住杆件，即处于嵌接位置。

作为另一特征，阻挡件具有凹槽，下面称为空缺。如果阻挡件相对于弹性锁止部件移动，从而钩状头部和空缺彼此相对，则不再产生形状配合的连接，因为空缺的尺寸使得钩状头部不保持在空缺中。本领域技术人员知道，阻挡件的端部也具有前述空缺的作用，也就是说，如果不再存在阻挡件，举例地述及的钩状头部无法再保持。另外本领域技术人员知道，所述移动也可以是旋转或翻摆。

连接结构还具有磁体-衔铁-结构，其中在连接模块之一中设置有磁体，在另一连接模块中设置有衔铁。在衔铁和磁体之间的磁力的大小如下选择，即在锁止过程期间，连接模块从预定的最小间隔起相向拉动，由此使得弹性锁止部件挤向阻挡件，直至它嵌接地扣住。换句话说，磁体和衔铁如下确定尺寸，即应克服弹性锁止部件的弹力。在此，本领域技术人员知道，磁体-衔铁-结构不仅可以由一个单独的磁体和一个单独的衔铁构成。因此下面将磁体-衔铁-结构理解成至少相互吸引的磁体和衔铁的任一种组合，其中本领域技术人员知道，衔铁由铁磁的材料构成或者也可以是磁体。某些磁体-衔铁-结构不仅相互吸引，而且如果两个同名端的磁极彼此相对，则相互排斥。如果并不涉及特殊的额外的状况，则磁体相对于衔铁移动还是衔铁相对于磁体移动是无关紧要的。同样显然的是，磁体和衔铁之间的作用关系与两个吸引的磁体之间的作用关系相同。

如果连接模块被连接，则存在机械的锁止以及磁的吸引。然而需要强调，磁的吸引仅仅承受连接的主要负荷力的不大的一部分。磁体-衔铁-结构几乎仅仅用于使得连接自动锁止。

为了实现在磁体与衔铁分开时产生开头部分所述的舒适的触觉，带有磁体的连接模块1和带有衔铁的连接模块2在旁侧相向移动，直至磁力减弱至足以轻易地用手将这些模块分开。在位于磁体对面的衔铁面已足够小时便是此种情况。显然，在磁体和衔铁之间的移动也可以是旋转或者摆动。

可移动的磁体与阻挡件藕联，也就是说，通过磁体，阻挡件也移动，其中概念“藕联”不仅意味着阻挡件与磁体必须刚性地连接。藕联也可以是通过弹簧连接。在附件使得阻挡件移动时也存在藕联，但该附件并不始终都贴靠在阻挡件上，即存在间隙。这种状况在实施例说明部分中还将详细阐述。

本发明的主要特征可总结如下：

如果磁体移动离开衔铁足够远，从而在衔铁和磁体之间的磁的吸引力足够地减弱，则弹性锁止部件同时位于阻挡件的空缺中，即处于非嵌接位置。在该位置，连接装置既机械地解锁又磁地脱开。在机械解锁时，无需使得弹性锁止部件移动，也就是说，弹性锁止部件的弹力仅仅在锁止时被磁力克服，在开启时弹力为零，因为弹性锁止部件并不偏移。

因此可以理解，这种连接结构具有特别柔和的开启触觉，因为在开启时只需通过磁体和衔铁的侧向移动使得磁力减弱或者完全消除。另一方面，连接结构在连接状态下与机械的连接结构一样牢固。

显然，在锁止连接结构时不允许存在阻挡件与空缺之间的和在衔铁与磁体之间的前述位置，也就是说，在锁止时阻挡件和弹性锁止部件必须彼此相对，从而会导致扣住。另一方面，在锁止时磁体和衔铁也必须处于彼此相对的位置，在该位置，磁体和衔铁之间的磁力足够大，以便克服弹性锁位部件的弹力，因此可以实现扣住过程。换句话说，在连接结构被连接之前，必须为此考虑，锁止结构和磁体-衔铁-结构处于它们各自的初始位置，所述初始位置可以实现压紧和扣住。锁止结构和磁体-衔铁-结构的功能部件的复位通过复位机构来实现。本领域技术人员知道如何使得机械部件从一个位置移动至第二位置。为此只需将一力作用在部件上。根据本发明，优选使用复位弹簧的力，该复位弹簧在连接结构开启时预张紧。本领域技术人员知道，该复位弹簧的强度只需使得在开启时移动的功能部件又恢复至其初始位置。为此只需很小的力，从而只需较软的复位弹簧，进而产生开头部分所述的柔和的舒适的触觉。

然而复位也可以通过磁来实现。这种效应对于本领域技术人员来说是普遍公知的，因而只说明多种方案中的一种：如果衔铁和磁体附着在一起，则可以通过如下措施将该磁的附着连接脱开，即衔铁移动离开磁体。如果磁体和衔铁的吸引面一样大，则在衔铁和磁体侧向移动相互离开时，吸引的面区段减小。在移动离开时必须克服复位力，因为磁体和衔铁通过磁力保持初始位置。吸引面之间的摩擦越小，复位力就越大。这种对于本领域技术人员公知的效应在磁体和衔铁具有一定的形式和/或磁化时还会增强。因此显然的是，在适当地磁化时三角形的锚定面朝向同样三角形的磁体面。

根据按照权利要求2的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有多个锁止件或者带有多个锁止区段的一个锁止件。通过本发明的该改进，例如可以实现对作用力的改善的分布。

根据按照权利要求3的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有藕联装置，该藕联装置沿着可移动的磁体的移动方向具有间隙，从而在间隙被用完时阻挡件才通过止挡被拉向磁体。该实施方式的优点在于，磁体离开衔铁的移动路径可以大于直至空缺与弹性锁止部件彼此相对时阻挡件必须移动的路径。通过该实施方式可以产生如下连接结构，即决定于构造上的边缘状况，磁体离开衔铁的移动路径必须大于阻挡件的移动路径。

根据按照权利要求4的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有作为藕联装置的藕联弹簧，该藕联弹簧的弹力沿着磁体和阻挡件的移动方向伸展。该实施方式的优点在于，通过该特征组合确保防止连接结构在负荷下开启。弹簧的大小应使得在机械的锁止装置非负荷的状态下在磁体移动时通过藕联装置也使得阻挡件被一起拉动。在负荷状态下，弹性锁止部件和阻挡件之间的摩擦力大于弹力，也就是说，磁体例如可以手动移动，而无需将机械的锁止机构开启。如果在该状态下机械的锁止机构解锁，则弹簧将阻挡件拉向或压向开启方向，从而可以立即开启连接机构。

根据按照权利要求5的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有如下藕联装置，即该藕联装置沿着可移动的磁体的移动方向具有间隙，从而在间隙被用完时阻挡件才通过止挡被拉向磁体。另外设置有用于阻挡件的复位拉力弹簧，其弹力沿着阻挡件的移动方向伸展。如果磁体移动离开衔铁，且藕联装置的间隙被用完，则复位弹簧伸长。如果连接机构被脱开，则磁体和衔铁彼此相对地吸引，且同时将阻挡件吸引至其初始位置。

根据按照权利要求6的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有如下藕联装置，即该藕联装置沿着可移动的磁体的移动方向具有间隙，从而在间隙被用完时阻挡件才通过止挡被拉向磁体。另外设置有用于阻挡件的复位压缩弹簧，其弹力沿着阻挡件的移动方向伸展。如果磁体移动离开衔铁，且藕联装置的间隙被用完，则复位弹簧缩短。如果连接机构被脱开，则磁体和衔铁彼此相对地吸引，且同时使得阻挡件移动至其初始位置。

本领域技术人员可由从属权利要求3至6得知，还有很多种这种形式的组合，其中使用止挡、附件和弹簧，然而它们属于所用相同的发明构思，从而本领域技术人员可以根据技术上的边缘状况选择适当的组合，而无需为此付出创造性的劳动。特别是可以将拉力弹簧和压缩弹簧组合。

根据按照权利要求7的对本发明的一种有利的改进，设置有用于使得磁体或衔铁移动的可用手或用脚操纵的操纵装置，其可移动地支撑在两个连接模块之一中。

根据按照权利要求8的对本发明的一种有利的改进，在连接模块之一上设置有可用手保持的物体，可用手将该物体插到另一连接模块上。本发明的该实施方式例如适合于使得自行车灯与自行车转向器连接。在这种情况下，衔铁直接与该物体一体连接。

根据按照权利要求9的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有至少一个磁体，在另一个连接模块中具有至少一个铁磁的衔铁或者通过吸引被极化的磁体。在需要成本低廉的连接时这种设置是优选的。

根据按照权利要求10的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有带有两个铁磁导板的磁体，在另一个连接模块中具有铁磁的衔铁，其中这些导板如下设置，即它们与铁磁的衔铁处于磁作用中，且磁体不接触衔铁。在需要结实的连接时这种设置是优选的，因为对于这种磁体-衔铁结构而言磁体表面与衔铁表面不进行接触，从而避免例如在重复移动时对敏感的磁体表面的损伤，即使其间有杂质，例如沙子。

根据按照权利要求11的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有带有一个铁磁导板的磁体，在另一个连接模块中具有铁磁的衔铁，其中磁体和导板如下设置，即它们与铁磁的衔铁处于磁作用中。在磁力应得到特别良好的利用时这种设置是优选的，这通过在磁体导板中的磁力线集束来实现。

根据按照权利要求12的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构在每个连接模块中都具有带有铁磁导板的磁体，其中这些导板在锁止位置吸引地彼此相对。这种设置在如下情况下是优选的，即需要在锁止状态下利用大的吸引力的结实的连接，且在开启时希望至少小的排斥。

根据按照权利要求13的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有至少每两个彼此相对的磁体，这两个磁体在连接机构的锁止位置处于吸引位置，在开启位置处于排斥位置。这种设置在如下情况下是优选的，即需要在锁止状态下利用大的吸引力而在开启时利用大的排斥力的连接。

根据按照权利要求14的对本发明的一种有利的改进，磁体-衔铁结构具有如下磁体装置，即就该磁体装置而言，在每个连接模块中都设置有磁体和铁磁的衔铁，从而在锁止状态下磁体与衔铁彼此相对，通过排斥被极化的磁体在开启状态下彼此相对。这种设置在如下情况下是优选的，即需要在锁止状态下利用大的吸引力而在开启时利用小的排斥力的成本低廉的连接。

下面借助实施例和相关附图详细说明本发明。

图1a-e为本发明的原理图；

图1f示出本发明的特定应用情况；

图2a-b为具有第一特定的藕联装置的本发明的原理图；

图3a-b为具有第二特定的藕联装置的本发明的原理图；

图4a-b为具有第三特定的藕联装置的本发明的原理图；

图5a-c为具有第四特定的藕联装置的本发明的原理图；

图6示出本发明的第一特定的实施例；

图7示出本发明的另一特定的实施例；

图8示出本发明的另一特定的实施例；

图9示出本发明的另一特定的实施例；

图10示出本发明的另一特定的实施例；

图11示出本发明的另一特定的实施例；

图12示出本发明的另一特定的实施例；

图13示出本发明的另一特定的实施例；

图14示出本发明的另一特定的实施例；

图15示出本发明的另一特定的实施例；

图16示出本发明的另一特定的实施例；

图17示出本发明的另一特定的实施例。

主要附图标记的列表

1    连接模块

2    连接模块

3    分开线

4    磁体

5    阻挡件

6    空缺

7    藕联装置

7a   藕联板

7b   藕联凹槽

7c   藕联嵌接件

7d   藕联间隙

8    衔铁、衔铁磁体

9    弹性锁止部件

9a   弹性锁止部件的锁止件

9b   弹性锁止部件的弹性区段

10a  阻挡件-复位弹簧

10b  磁体-复位弹簧

10c  磁体-阻挡件-藕联弹簧

利用原理图图1a至1e来说明本发明的通用的功能。图1f示出一种特殊功能。

用附图标记1和2来表示有待连接的连接模块，为明了起见用分开线3将这些连接模块分开。这两个连接模块因此分开地即间隔地彼此相对。

连接模块1由磁体4、带有空缺6的阻挡件5构成。阻挡件5通过藕联装置7与磁体4连接。

连接模块2由铁磁的衔铁8和弹性锁止部件9构成，弹性锁止部件9具有锁止件9a和弹性区段9b。如果可移动的连接模块2沿着箭头方向A靠近固定的连接模块1，就会到达根据图1b的位置。

在该位置，带有可能倾斜的嵌接面9c的锁止件9a贴靠在阻挡件5上。通过在磁体4和8之间的磁力F，弹性地保持的锁止件9a被挤压至阻挡件5的底边。磁力F和弹性区段9b的弹性常数的大小应使得弹性区段9b沿着箭头方向弹回，从而到达根据图1c的位置。

在该中间位置，锁止件9a沿着箭头方向滑回。如果它已经到达阻挡件5的顶边，则弹性区段9b沿着图1d中所示的箭头方向挤压锁止件9a。

在该位置，磁体面和衔铁面相互接触或者紧密地相互贴靠，且锁止件9a现在位于阻挡件5的顶面上，也就是说，锁止机构被卡住。因此无法再沿着箭头方向B拉动连接模块2，因为锁止机构防止此点。

需要强调，磁力对于连接的牢固性不会产生明显的影响。

连接模块1和2的相互脱离在图1e中示出。为此磁体4在旁侧沿着箭头方向C移动离开衔铁8。由此实施两种功能：

a.弹性锁止部件9移动，直至锁止件9a与空缺6彼此相对，由此消除锁止，也就是说，空缺的大小应使得锁止件9a不再进行保持。

b.通过磁体4的侧向移动，磁力F明显减弱，从而衔铁不再受到磁体的吸引或者只受到很微弱的吸引。

这两种功能引起在触觉上舒适的对连接机构的柔和的开启，因为通过至少大大地减弱的磁力F不再出现对于磁闩锁而言否则通常的猛然的分开。

在连接模块分开之后，通过适当的尚有待说明的措施使得磁体-衔铁装置又复位至根据图1a的初始位置，其中这里需要注意，通过磁特性已经进行自动的复位。本领域技术人员知道，复位程度取决于多种因素，其中在磁体和衔铁之间的摩擦是一个重要的因素。

下面说明藕联装置7。藕联装置7是在磁体4和阻挡件5之间的刚性的或弹性的连接机构。但藕联装置7也可以是部分固定且松动的连接机构，即具有间隙的连接机构。

首先要假定，藕联装置7是刚性的连接机构。在这种情况下，磁体4、藕联装置7和阻挡件5应看作整体。因此移动力Fv的力作用点可自由选择。在图1e中，移动力Fv作用在磁体4上。

如果藕联装置7是拉力弹簧，则力作用点不能再自由选择，也就是说，移动力Fv的力作用点必须选择在磁体4上，如图1e中所示。

图1f中示出本发明的一种特别普遍的实施方式，下面结合图1e对其予以说明。藕联装置7是拉力弹簧。由图1e可见，通过磁体4的移动还可实现阻挡件5的移动。在图1f中，连接的连接模块1和2处于沿着方向B的拉应力作用下，也就是说，阻挡件5和弹性锁止部件的锁止件9a相互压靠。通过相互贴靠的面区段的表面压力，防止阻挡件5被拉力弹簧拉向磁体移动方向。因此存在可靠锁止，其在负荷作用下不会开启，因为只有磁体能移动。阻挡件被卡锁，因为摩擦力大于拉力弹簧的弹力。

接下来还要说明图1b′和1c′。本领域技术人员知道，弹性区段9b的功能也可以由阻挡件5来承担，如果阻挡件5能够通过弹性区段5a弹性地沿着箭头方向偏移。同样也可以进行组合，也就是说，既设置弹性区段9b又设置弹性区段5a。因此图1b′和1c′示出了与图1b和1c相同的功能方案。

对藕联装置的当前设计涉及刚性的和弹性的藕联装置。如果藕联装置是带有间隙的连接机构，则功能不能用图1来说明。为此使用下述附图。

图2a-b示出一种特定的藕联装置7。因为本发明的通用功能已经在图1中说明，所以下面不再将所有功能阶段都示出。图2a示出锁止的连接结构，即该功能阶段2a相应于图1d中的功能阶段。

磁体4通过藕联装置7与阻挡件5连接。藕联装置7在开启时沿着磁体的移动方向具有间隙7d。由图2可见，与阻挡件5牢固连接的藕联嵌接件7c嵌入到藕联凹槽7b中。藕联凹槽7b长于藕联嵌接件7c，从而产生藕联间隙7d。在图2a中，藕联嵌接件7c贴靠在藕联凹槽7b的左端上。如果磁体4沿着箭头方向移动，则带有藕联凹槽7b的藕联板7a也沿着该方向移动，直至藕联嵌接件7c贴靠在藕联凹槽7b的右端上，也就是说，在阻挡件未移动的情况下经过藕联间隙7d。如果磁体还继续移动，则阻挡件5也被一起拉动，从而如由图1e可知，锁止件9a与空缺6彼此相对，其中锁止件9a不再进行保持。由此将连接结构开启，因为既将形状配合的锁止机构松开，又使得在磁体4和衔铁8之间的吸引力减弱或者大大地减弱。由此在手动开启连接结构时产生舒适的开启触觉。通过适当的措施复位至根据图2a的初始位置。

这种带有间隙的藕联装置的优点是，磁体-衔铁结构可以如下构造，即产生一种特别柔和的触觉，其方式为，磁体4的移动路径特别长，而同时阻挡件的移动路径比较短。此点例如可以有利地用于如下闩锁，即其中多个狭窄的弹性锁止部件应同时与多个空缺叠合，以便实现均匀的保持(Zuhaltung)。

图3a-b示出另一种特定的藕联装置7。通用的功能已根据图1说明，带有间隙的藕联机构的特定作用已根据图2说明。在图3中，藕联凹槽7b明显较长。附加地在阻挡件5上藕联有复位弹簧10，该复位弹簧在磁体4移动时伸长，如果藕联间隙7d被用完。在连接结构开启之后，即在解锁之后，阻挡件-复位弹簧又将阻挡件5拉回。

这种带有间隙的藕联装置的优点是可以独立于磁复位非常可靠地复位至锁止位置，磁复位例如用于安全带闩锁。

图4a-b示出另一种特定的藕联装置7。通用的功能已根据图1说明，带有间隙的藕联机构的特定作用已根据图2说明。附加地在磁体4上藕联有磁体-复位弹簧10b，该复位弹簧在磁体4移动时缩短。在连接结构开启之后，即在解锁之后，磁体-复位弹簧10b通过藕联装置7又将磁体压回，进而又将阻挡件5压回，如果藕联间隙7d被用完。

这种带有间隙的藕联装置的优点是，在接近模块时磁体始终处于最大吸引的位置，由此特别有效地相互吸引。这种藕联装置被用于不易够到的相向移动尽可能少的闩锁。

图5a-c示出另一种特定的藕联装置7。通用的功能已根据图1说明，带有间隙的藕联机构的特定作用已根据图2说明。这种连接结构涉及在负荷下防止开启的安全功能，如已在图1中说明。图5a示出在负荷下锁止的连接结构，也就是说，锁止件9a沿着箭头方向压靠到阻挡件5上。在阻挡件5和磁体4之间设置有磁体-阻挡件-藕联弹簧10c。如果磁体4按照图5b沿着箭头方向移动，则磁体-阻挡件-藕联弹簧10c伸长，而阻挡件5通过锁止件9a保持其原位。如果沿着箭头方向B的力F被撤销，则磁体-阻挡件-藕联弹簧10c将阻挡件5向左拉，从而锁止件9a不再嵌接。阻挡件5向右返回经过藕联凹槽7b的左端部区段。

这种带有间隙的藕联装置的优点是所述的防止在负荷下开启。这种藕联装置用于在登山者或快艇中的闩锁，这些闩锁用于可靠地连接受负荷的皮带、缆绳、绳索等。

下面说明图1至5中的特定实施例的原理。这里将就所述特定实施例说明图1至5的相关特定实施例所基于的原理。

本领域技术人员知道，磁体和阻挡件和其它部件的移动并不局限于直线的移动。但直线的移动最适合于阐述，因而为了说明在图1至5中的本发明的原理，选用直线的移动。本领域技术人员也知道，针对藕联装置的设置及其设计有很多种变型，已经单独对所述这些变型进行组合，从而本领域技术人员在需要时可以进行适当组合或改型，而不必自己付出创造性的劳动。

在下面的两个特定实施例中，磁体的移动是直线的。

图6示出用于手提包或背包的闩锁。图6a为主要组件的立体图。该闩锁由固定在手提包上的连接模块1和2构成。原则上固定可以采用各种不同的方式来进行，例如缝纫、粘接、铆接或螺旋连接。对于固定方式，在下面的实施方式中将不予以详细说明，因为本领域技术人员知道如何固定这种产品。连接模块1是带有纵向延伸的楔形插塞区段11的插头。在该插塞区段11中设有固定的带有空缺6的阻挡件5。弹性锁止部件9单独设计，且插入到弹性锁止部件-容纳机构-孔12中。磁体在后面的附图中示出。

图6b为两个剖视图A-A，从中可见两个连接模块是如何锁止的。在剖视图A-A-1中，弹性锁止部件9靠在阻挡件5上。这相应于图1b中的功能阶段。在剖视图A-A-2中，弹性锁止部件9已经弯回。这相应于图1c中的功能阶段。

由剖视图B-B可看到磁体和由铁磁材料构成的衔铁的位置。本领域技术人员知道，衔铁8也可以是磁体。磁体和衔铁的位置由本领域技术人员如下确定，即在所示剖视图B-B中两个连接模块相互吸引，也就是说，或者必须使得两个相互吸引的磁体彼此相对，或者使得一个磁体和一个衔铁彼此相对。如果例如磁体4a和4b吸引地彼此相对，衔铁磁体8a和8b也吸引地彼此相对，则磁体4和衔铁磁体8非同名端地被极化。如果磁体4和衔铁磁体8相对移动，则两个同名端的引起排斥的磁极彼此相对，这在连接模块分开时说明。

图6c为与图6b相同的附图，但由剖视图A-A可见，弹性锁止部件9与阻挡件5卡锁。因此连接机构锁止。需要说明，弹性锁止部件9全平地支撑在支撑区域13中，且在连接结构负荷时几乎仅承受压力负荷，由此产生连接结构的很高的牢固性。

图6d示出如下开启阶段，即连接模块2向左移动。由此弹性锁止部件9处于空缺6中，因此不再嵌接。同时，通过模块2的移动，磁体-衔铁-结构4/8也移动。在该图6d中示出，在磁体的后面还设有磁体导板。这些磁体导板在该实例中用于通过在后面产生的磁场的短路(Kurzschluss)来改善对磁力的利用，并保护手提包所含之物例如信用卡免于受到不希望的磁场。

图7也示出用于手提包或背包或类似应用的闩锁。该闩锁也通过直线的移动被开启。与根据图6的实施方式不同，引起形状配合的锁止件是所谓的夹紧锁止件，其功能在下面说明。

在连接模块1中设置有带有空缺6的阻挡件5，这将对照随后的附图详细说明。在连接模块2中设有弹性锁止部件9。图7a为在平面B-B上的剖视图，平面B-B的位置在图7b中示出。阻挡件5是桥接件的倒圆的增厚部分。在阻挡件5的下面是弹性锁止部件的同样倒圆的锁止件9a，这些锁止件在适配的坑洼中形状配合。弹性锁止部件9位于连接模块2的倾斜的面Y上。于是在负荷下，在倾斜的面Y、锁止件9a和阻挡件5的几何尺寸适当的情况下，实现自动在负荷下增强的夹紧的形状配合。

图7c为在连接模块1移动之后在平面B-B上的闩锁剖视图。弹性锁止部件9位于空缺6中，因此不再嵌接。同时，通过模块2的移动，磁体-衔铁-结构4/8也移动。

图7d示出在进行开启之后的闩锁。图7e为在平面D-D上的剖视图，其中可看到磁体-衔铁-结构的位置和极性。根据该设计，4a、8a和4a、4b是两对在锁止状态下交替地吸引的磁体，如在图7f中可见，这些磁体在移动时部分排斥地彼此相对，并有助于开启闩锁。

根据该设计，也设置有磁体导板，这些磁体导板用于通过在后面产生的磁场的短路来改善对磁力的利用，并使得磁体或衔铁4、8对手提包所含之物屏蔽，以便例如不会损伤信用卡。图7g为弹性锁止部件的立体图。四个锁止件9a通过弹性区段9b一体连接。图7h示出连接模块1，其带有空缺6和设置在桥接件上的阻挡件5。图7i示出带有用于弹性锁止部件9的凹槽的连接模块2。图7k为连接模块1和带有锁止部件9的连接模块2的立体图。

图8也示出用于手提包或背包或类似应用的闩锁。对于该闩锁而言，两个连接模块1和2不再直线地相对移动，而是同心地相对旋转。所述旋转通过可手动移动的操纵装置来进行。可相对旋转的磁体-衔铁-结构可由吸引位置摆动至开启位置。视磁体与铁磁的衔铁彼此相对还是与对极朝向的磁体彼此相对而定，或者吸引力仅仅被减弱，或者产生排斥力，该排斥力挤压连接模块相互分开。

图8a中示出带有空缺6和操纵装置的阻挡件5。另外设置有两个弹性锁止部件9a、9b。锁止机构的作用可由图8b看到。剖视图A-A-1示出弹性锁止部件9a、9b是如何贴靠在阻挡件5上的。在剖视图A-A-2示出磁力是如何克服弹性锁止部件的弹力的，从而磁体和衔铁紧密地相互贴靠，并且弹性锁止部件9a、9b与阻挡件5锁止。解锁可由图8c看到。在剖视图A-A中可看到，弹性锁止部件9a、9b不再与阻挡件5锁止，而是位于环形的阻挡件的空缺6中。因此解除了形状配合的连接。这种状况通过操纵装置的摆动来实现。同时，磁体和衔铁相对摆动，从而磁保持力被减弱。如果存在两个排斥地彼此相对的磁体，则闩锁弹开。

图9示出一种闩锁，这种闩锁被设计用于背包且具有特别柔和的触觉。机械结构仅仅部分地与前述实施方式类似。同样在该实施方式中，在开启时使得磁体相对于衔铁旋转。图9a为各个部件的分解视图。与前述实施方式相反，使用了一种新式的弹性锁止部件9。该弹性锁止部件9是环形的，其中该环形成弹性区段9b。两个锁止件9a1和9a2彼此相对地与环连接，也就是说，弹性锁止部件9为一体结构。在锁止件9a1和9a2上分别设有倾斜部分9c，该倾斜部分9c与图1的倾斜部分9c相同。图9b为两个彼此相对的闩锁半部在为锁止的状态下的剖视图A-A-1。可以看到，阻挡件5尚未接触倾斜部分9c。通过磁力，闩锁半部又吸引在一起，由此阻挡件5通过倾斜部分挤压锁止件9a1和9a2相互分开，从而闩锁被扣住，如在剖视图A-A-2中所示。这种结构的特殊性在于，弹性区段9b是很软的弹簧。因此无需大的用于锁止的磁力。如果沿着箭头方向拉动闩锁，则锁止件9a1和9a2仅承受剪切负荷，如果锁止件足够厚，则产生可承受大负荷的但尽管如此仍然很容易锁止的锁止机构。图9c中以剖视图A-A示出解锁状态，其中锁止件9a1和9a2位于相应的空缺中。这种状况通过操纵装置的摆动来实现。同时，磁体和衔铁相对摆动，从而磁保持力被减弱。如果存在两个排斥地彼此相对的磁体，则闩锁弹开。图9d示出环形弹性锁止部件9的改型。环形弹簧的相同的弯曲柔软性也可以通过两个在图9中示出的半圆形的单个弹簧来实现。这些弹簧的结构在图9e中示出。相比之下，图9f示出单个的环形弹性锁止部件，图9g示出组装的环形弹性锁止部件。

图10示出相对于图9改型的闩锁，其同样可以用于背包。图10a为各个部件的分解视图。与前述实施方式相反，使用了一种新式的弹性锁止部件。图10b为第一实施方式的立体图。弹性锁止部件的两个锁止件通过两个波纹状的板簧相互连接。在这些板簧之间设有叉状的导向机构。锁止件的端部区段是倾斜的。该实施方式和随后的实施方式非常抗弯曲。图10c示出一种类似的实施方式，但在使用相同的弹性材料时其弹性力大于根据图10b的实施方式。图10d示出另一种类似的实施方式，其中叉状的弹簧被楔形的配合件叉开。图10e为闩锁的横剖视图，其特别是示出了弹性锁止部件的位置和设置情况，该弹性锁止部件在磁体-衔铁-系统下面设置在闩锁中间。由此闩锁的结构比较小。如果将连接模块插在一起，则环形阻挡件5的边缘压靠到弹性锁止部件9的锁止件9a的倾斜面上，由此压紧，从而阻挡件与锁止件锁止，如在图10f中所示。通过旋钮来旋转阻挡件，从而阻挡件中的两个空缺与锁止件彼此相对，由此解除锁止。图10g为闩锁的剖视图，并示出了剖切面的位置。图10h为连接模块的立体俯视图和仰视图，在该连接模块中设有弹性锁止部件，其中在仰视图中可看到具有两个波纹状的弹簧的弹性锁止部件。图10i为连接模块的两个立体图，在该连接模块中设置有带有空缺6的可旋转的阻挡件。

图11示出本发明的另一实施方式，其中弹性锁止部件9是单独的弹簧颚板，这些弹簧颚板可移动地支撑在连接模块中，如由图11a至11c可见。图11d示出安装的状态。承受压力负荷的锁止件特别牢固。

图12示出一种夹紧闩锁，其用作破冰斧、旅行用杖等的在旅行背包或手提包上的固定机构，或者用作与固定在旅行背包上的皮带等相关的闩锁用途。与图7类似，这种夹紧闩锁具有夹紧的自动增强的形状配合部分，但其中的磁体-衔铁-结构可旋转。图12a示出如下锁止状态，即凸起状的阻挡件5a、5b与锁止件9形状配合。结构和功能可由图12b至12e得知。

图13示出一种软管藕联机构，其优点在于，它通过磁力自动收缩，进而良好地密封。基本的构造可由图13a至13h得知。

图14示出一种根据同样的发明原理的藕联机构，但其中的空缺6有四倍大。阻挡件通过磁体借助止挡以一间隙藕联。如果针对可旋转的闩锁2使用磁体对，则用于开启的开启角度必须为90°-180°，有利地为120°。如果为了改善保持而使用弹性锁止部件，则用于移动空缺的开启角度为90°-x，有利地约为60°。根据所示设计，磁体和阻挡件的运动通过间接的藕联机构以约为60°的间隙藕联，因此锁止和开启位置同步。此外该设计是阻挡件弹性设计的实例和阻挡件与弹簧弹性变形的实例。结构可由图14a至14c得知。

图15示出一种翻摆带扣，其中使用了另一种形式的运动方向，该运动在当前是直线的和旋转的。原理结构和功能可由图15a至15d得知，其中图15b至d示出未锁止的位置、锁止的位置和开启过程，其中磁体/衔铁磁体-系统相对摆动，由此通过排斥被极化。同时，通过在阻挡件中的空缺使得带扣解锁。

图16a-f示出特别是用于手提包的闩锁，其中连接模块1安装在边缘区域中，闩锁通过翻摆地提起前边缘被开启。如同在图15中，磁体-衔铁-系统相对摆动。为了改善导向，在轴30和轴承座31a、b中设有两个连接模块的轴承结构。该轴承有利地如下设计，即轴承座在摆动之后才将轴松开。

图17a-f示出类似于图15的翻摆带扣的另一实施例，其中对带有弹簧9b和锁止件9a的弹性锁止部件进行如下有利的改进，即锁止弹簧9c的弯曲部分用作在插头插入到壳体中时的插入辅助机构，敏感的弹性的锁止件9a受保护地位于内部，锁止部件在负荷下有利地支撑在壳体内部，且形状配合得到增强。

本领域技术人员知道，可以采用本发明的其它设计，其方式为，在每个运动方式中，即旋转、翻摆或移动，连接模块或者作为整体相对移动，或者通过操纵装置相对移动，也就是说，磁体或衔铁可移动地支撑在连接模块中。

在各种不同的实施方式中所示的对根据权利要求1的本发明的应用可总结如下：

锁止和开启阶段在环路中进行：

锁止：

阶段1：在靠近期间，即在磁力的作用范围内，闩锁半部在旁侧最大吸引地移动至锁止位置；

阶段2：在锁止位置最大吸引地克服磁力而卡锁；

开启：

阶段3：磁力通过磁体和衔铁的侧向移动被减弱；

阶段4：与该移动一起，采用不同于锁止过程的方式将卡锁开启，也就是说，并不扳开卡锁件，而是通过侧向移动使得卡锁脱离嵌接，无需施加力即可将卡锁件扳开。

在所述环路中作用有如下的力：

阶段1：相互间的和侧向的磁力；

阶段2：在短的路径上的克服磁力的卡锁力；

阶段3：操作者通过移动力引起在长的路径上缓慢地克服磁力，这导致舒适的触觉；

阶段4：在不施加力的情况下即可通过侧向移动将卡锁松开。

Claims (14)

1.一种机械-磁连接结构，用于连接两个部件，在这两个部件上可分别固定有连接模块1、2之一，其中所述连接模块具有如下特征：

-一种锁止装置，具有

-设置在所述连接模块之一中的至少一个弹性锁止部件9和

-设置在另一连接模块中的用于形状配合地锁止所述连接模块的可移动的阻挡件5，

-一种磁体-衔铁-结构，具有

-设置在所述连接模块之一中的至少一个磁体4和

-设置在另一连接模块中的至少一个衔铁8，其中

-所述种锁止装置和所述磁体-衔铁-结构通过如下特征作用连接：

a.所述磁体4和所述衔铁8可侧向相对移动，并如下设计，即所述磁体和衔铁相对移动得越远，磁力就越弱，

b.所述磁体4或所述衔铁8与所述阻挡件5通过藕联装置7藕联，从而在磁体4和衔铁8之间进行侧向移动时所述阻挡件5可从嵌接位置移动至非嵌接位置，在所述嵌接位置，所述弹性锁止部件9与所述阻挡件5嵌接，在所述非嵌接位置，所述弹性锁止部件9与所述阻挡件5不嵌接，

c.磁力如下设计，即

-在锁止过程期间，所述连接模块从预定的最小间隔起相向拉动，由此使得所述弹性锁止部件9挤向所述阻挡件5，直至它嵌接地扣住，和

-在开启过程期间，在到达所述阻挡件5和所述弹性锁止部件9之间的非嵌接位置之后，所述磁力足够地减弱，以便使得所述模块分开，和

d.设置有至少用于使得所述阻挡件5复位至初始位置的复位机构，在所述初始位置，所述弹性锁止部件与所述阻挡件嵌接。

2.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，设置有多个锁止件或者带有多个锁止区段的一个锁止件。

3.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述藕联装置沿着可移动的所述磁体的移动方向具有间隙，从而在所述间隙被用完时所述阻挡件才通过止挡被拉向所述磁体。

4.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述藕联装置是藕联弹簧，所述藕联弹簧的弹力沿着所述磁体和所述阻挡件的移动方向伸展，其中弹力和在所述阻挡件与所述弹性锁止部件之间的摩擦力的大小应使得在所述连接装置的负荷情况下所述摩擦力大于所述弹力。

5.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述藕联装置沿着可移动的所述磁体的移动方向具有间隙，从而在所述间隙被用完时所述阻挡件才通过止挡被拉向所述磁体，和设置有复位弹簧，其复位弹力沿着所述磁体和所述阻挡件的移动方向伸展，从而在所述连接结构开启之后所述阻挡件被吸引至其初始位置。

6.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述藕联装置沿着可移动的所述磁体的移动方向具有间隙，从而在所述间隙被用完时所述阻挡件才通过止挡被拉向所述磁体，和设置有复位弹簧，其复位弹力沿着所述磁体和所述阻挡件的移动方向伸展，从而在所述连接结构开启之后所述阻挡件移动至其初始位置。

7.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，设置有可用手或用脚移动的操纵装置，所述操纵装置与所述磁体-衔铁-结构连接，从而所述磁体可相对于所述衔铁移动，可移动的部分可移动地支撑在两个连接模块之一中。

8.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述连接模块之一是如下物体，即该物体可插到另一连接模块上，且为了取下可移动，从而在磁体和衔铁之间引起相对移动。

9.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有至少一个磁体，在另一个连接模块中具有至少一个

a.铁磁的衔铁或者

b.通过吸引被极化的磁体。

10.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有带有两个铁磁导板的磁体，在另一个连接模块中具有铁磁的衔铁，其中这些导板如下设置，即它们与所述铁磁的衔铁处于磁作用中。

11.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构在一个连接模块中具有带有一个铁磁导板的磁体，在另一个连接模块中具有铁磁的衔铁，其中所述磁体和所述导板如下设置，即它们与所述铁磁的衔铁处于磁作用中。

12.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构在每个连接模块中都具有带有铁磁导板的磁体，其中这些导板吸引地彼此相对并可机械接触。

13.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构具有如下磁体装置，即该磁体装置至少带有每两个彼此相对的磁体，这两个磁体在所述连接机构的锁止位置处于吸引位置，在开启位置处于排斥位置。

14.如权利要求1所述的机械-磁连接结构，其特征在于，所述磁体-衔铁结构具有如下磁体装置，即就该磁体装置而言，在每个连接模块中都设置有磁体和铁磁的衔铁，从而在锁止状态下所述磁体与所述衔铁彼此相对，通过排斥被极化的所述磁体在开启状态下彼此相对。

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