CN1065735C - 磁闭合装置 - Google Patents

Abstract

一种磁闭合装置，包括不仅允许减小磁隙，而且能增大护罩的机械强度的装置，以封闭磁供应件和位于两个分离元件上的其它相关部件。磁闭合装置包括第一元件(A)和第二元件(B)，它们可磁耦合并可机械耦合，也可彼此分离。第一元件(A)包括一有厚壁形状并围绕护罩安装的环形件(9)。环形件包括用于装饰其表面的装置。环形件可由黄铜或其它非磁性材料(包括塑料)制成。

Description

磁闭合装置

本发明涉及一种磁闭合装置，特别是涉及由一个第一元件和一个第二元件形成的组合体，第一元件含有一用于形成磁吸引运动的永磁铁，而第二元件能被第一元件吸引，由此第一和第二元件可以可分离地结合。该装置可用于扣紧口袋、手提包及类似物上的口袋盖，或可提供与服装上的钮扣功能等同的功能。

一种应用永磁铁的磁吸引并提供上述功能的装置被视为现有技术，并且这种装置有众所周知的各种各样的结构。一般来说，已知的最有效地利用永磁铁的磁作用的结构包括一个提供磁吸引力的第一元件和一个能被第一元件所吸引的第二元件，其中第一元件包括一制成圆柱形的永磁铁，它有一中心孔，该元件作为第一极；一个第一强磁板，它位于第一极侧并且可选择性地有一从其中伸出的第一强磁棒；以及一非磁性护罩，它将上述部件包封成一个整体，并且在该已知装置中，第二元件包括一第二强磁板，它可分离地与永磁铁的第二极相连并有一从其中伸出的第二强磁棒，该第二强磁棒通过护罩及永磁铁的相应孔可脱离地与第一强磁板或有选择性地与第一强磁棒接合，这种结构公开于日本专利申请公开文本No．2(1990)-105503及美国专利No．4，021，891等公开文本中。

对于上述类型的装置，永磁铁的某些部分暴露在外，从其外观角度出发这是不可取的，为了防止上述缺陷，通常将永磁铁包封在一护罩中，该护罩用诸如黄铜等的任何非磁性材料制成薄圆柱形状，其顶端封闭。

但是值得注意的是，上述传统的装置结构在将护罩成形为一顶端封闭的薄圆柱体以便使永磁铁装入其中时存在一个难题。当永磁铁装入上述护罩内时，它相对于吸引侧和被吸引侧产生一磁隙，这可削弱磁吸引力。为了在这种情况下提供一强大的磁吸引力，就必须提供一做得尽可能薄的护罩。如果护罩太薄，护罩就有可能损失其机械强度。由于要使护罩在机械强度和厚度之间选择折衷方案，它就必须具有足够的厚度以确保其机械强度。为此，将所能达到的厚度最小值限定为某一定值。也应注意到，护罩随着装置结构的扩大而变大，这对护罩在不影响其机械强度的条件下，尽可能薄的成形将产生进一步的限制。

根据上述难题，本发明的目的在于提供一种磁闭合装置，该装置具有包含一护罩的形状，这个护罩可满足不仅减小磁隙而且能增加机械强度的要求。

本发明的目的可通过提供根据本发明的几种不同形式的磁闭合装置来实现。

按照本发明的第一方面，一种磁闭合装置由吸引侧、第二强磁性板件、被吸引侧构成；该吸引侧在筒状的永久磁铁板的第一磁极上设有第一强磁性板，并用非磁性材料制的护罩一体化；该第二强磁性板件通过上述护罩与永久磁石板的第二磁极侧接着、脱离；该被吸引侧具有第二强磁性突起，该第二强磁性突起穿过上述护罩和永久磁铁板件的孔与上述第一强磁性板或突出设置在该第一强磁性板件上的第一强磁性突起接触、离开；在上述护罩的外侧嵌装固定着环状构件，该环状构件为非磁性材料制成的筒状，其显著厚于所述护罩，其上端侧表面与上述护罩的上侧表面平齐。

按照本发明的第二方面，一种磁闭合装置由吸引侧、第二强磁性板件、被吸引侧构成；该吸引侧在筒状的永久磁铁板的第一磁极上设有第一强磁性板件，并用非磁性材料的护罩一体化；该第二强磁性板通过上述护罩与永久磁铁板件的第二磁极侧接着、脱离；上述被吸引侧突出设置在上述第二强磁性板上，并穿过上述护罩和永久磁铁板件的孔与上述第一强磁性板件或设在该第一强磁性板件上的第一强磁性突起进行接触、脱离；上述护罩具有环状构件，该环状构件的上端侧表面与上述护罩的上侧表面齐平，其侧壁显著厚于所述护罩。

此外，磁闭合装置包括一第一元件和一第二元件，第一元件提供磁吸引作用力并包括一制成圆柱形状的永磁铁，该永磁铁有一中心孔并有一与永磁铁的第一极刚性连接的第一强磁板及一包围所述第一元件的非磁性护罩，第二元件包括一第二强磁板，它可由永磁铁的第二极吸引并通过护罩与之可分离地结合，所述第二强磁板有一从其中伸出的第二强磁棒，并且该棒穿过护罩及永磁铁的相应孔可脱离地与第一强磁板或与有选择性地位于第一强磁板上的第一强磁棒直接接合，其中，护罩包括一环形件，它的壁厚足以维持护罩的机械强度。

值得重视的是本发明的一个特殊特征在于厚环形件的设置，该件可维持磁闭合装置中的护罩的机械强度。本发明的另一特征在于第一元件上吸引第二元件的侧面用一块尽可能薄的板覆盖，由此可减少产生于第一元件的吸引侧和第二元件的被吸引侧之间的磁隙。并且，所述板可用难以加工成形的硬材料制成。

本发明的上述及其它目的、特征及优点可从参照附图对几个较佳实施例的详细描述中得以了解，其中：

图1是根据本发明第一实施例的表示磁闭合装置的透视图；

图2是图1的剖视图；

图3是根据第一实施例的表示磁闭合装置中的环形件的变化的剖视图；

图4是根据本发明第二实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图5是第一实施例中的磁闭合装置的底视图；

图6是根据本发明第三实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图7是根据本发明第四实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图8是根据本发明第五实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图9是根据本发明第六实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图10a是根据本发明第七实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图10b是表示第七实施例的第一元件(即，提供磁吸引的元件)的平面图；

图11是根据本发明第八实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图12是根据本发明第九实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图13是根据本发明第十实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图14是根据本发明第十一实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图15是根据本发明第十二实施例的表示磁闭合装置的剖视图；

图16是表示图15所示第十二实施例的一个变化的局部剖视图；

图17是表示第十二实施例的另一个变化的局部剖视图；

图18是表示图6所示第三实施例的一个变化的局部剖视图；并且

图19是表示第三实施例的另一个变化的局部剖视图。

下面参照图1和2描述根据第一优选实施例的磁闭合装置。通常由参考标号1表示的磁闭合装置包括一第一元件A(它提供磁吸引)和一第二元件B(它被元件A所吸引)。第一元件A包括一个永磁铁2，一个一般从一铁质圆盘成形的第一强磁板3和一个护罩4，该护罩4由一个薄的黄铜板(一般为0．2mm厚)制成圆柱形状并且其顶部封闭以封装元件A。第一强磁板3包括一第一强磁棒5(一般由铁制成)；它从板3的中心伸出并且其长度基本上为永磁铁2高度的一半。第一强磁棒5穿过永磁铁2，伸入中心孔6中。第一强磁棒5还包括一轴7，该轴7穿过第一强磁板3的中心并从板3中露出。该轴7通过铆接或其它方式与一对腿8相连接。因此，第一强磁板3，第一强磁棒5和一对腿8形成一整体。一对腿8可用于将第一元件A夹紧在诸如袋子等的物件上。

护罩4包括一个由厚的黄铜制品制成圆柱状的环形状9，该环形件环绕护罩4固定安装。环形件9的内直径与护罩4的外直径基本相等，并且其在护罩4上的安装可用不同方式实行。例如，可将护罩4压入环形件9内或将二者焊接在一起。如图所示，环形件9包括两个环绕外圆周的环形凹槽10，这两个环形凹槽用于装饰目的。这些环形凹槽10可由其它形式替代。总之，表面装饰可由切割、模压或类似方法形成。当模铸环形件9时，表面装饰可在模铸的生产过程中形成，并可具有诸如圆形及类似的任何形状。

第二元件B包括一第二强磁板11，它一般由铁制成一圆盘形状并且其外径与环形件9的外直径基本相等；第二元件B还包括一一般由铁制成的第二强磁棒12和一对与第一元件A上的一对腿8功能相似的腿13。图示的第二强磁板11与环形件9的直径相同，但是因为使第二强磁板的直径等于永磁铁2的直径是最低要求，故而它的直径可小于图示实施例中的直径。与第一元件A一样，这三个部件形成了一个整体。第二强磁棒12伸入位于护罩4顶部上的圆柱状中心孔14内并随后伸入位于第一元件A上的永磁铁2的中心孔6内。第二强磁棒12有一定高度，这样当第二强磁板11通过护罩4的顶部与永磁铁2的N极侧接合时，第二强磁棒可与第一元件A上的第一强磁棒5相接。

根据上述闭合装置1，第一元件A可固定在手提包主体15上，例如通过将其一对腿8夹紧在主体15上，并且第二元件B可通过将其一对腿13夹紧在手提包盖16上而固定在手提包盖16上。手提包盖16的关闭促使第二强磁板11通过护罩4的顶部而靠近永磁铁2的N-极侧。当第二强磁板11接合N-极侧时，从永磁铁2的N-极发生的磁力线通过第二强磁板11，第二强磁棒12，第一强磁棒5和第一强磁板3流入S-极。可以注意到磁力线集中于第一强磁棒5和第二强磁棒6，由此可提供较大的磁吸引力。然后，上述磁吸引力将手提包盖16固定于手提包主体15上。

也可注意到形成一薄侧壁的环形件9可以增加永磁铁2及第一强磁板3的机械强度。因此护罩4可由任意薄的材料制成，这种材料可提供较小的磁隙并由此可增加磁吸引力。

另外，通过在环形件9上设置环形凹槽10，也可将其用于装饰目的。当第一元件A与第二元件B结合或脱开时，第一元件A上所暴露的表面部分可由环形凹槽10装饰。值得注意的是本实施例中所示的环形凹槽10可由其它任意形状替代。因此，可根据特殊的用户需要定做个别的装置，从而使得不同的整体具有不同的款式。任何可能在制造过程中发生在护罩4上的损坏或折皱可由环形件9有利地掩盖住。

环形件9可由任何非磁性的金属或塑料制成，并可具有任意形状或颜色的装饰。另一方面，环形件9可由任何强磁性材料制成，诸如铁，这可形成磁屏功能。磁屏可由一个插入在环形件9和护罩4之间的圆柱形铁质元件所提供。

如图3所示，可将环形件9制成其一侧高度不同于另一侧高度的形状，即，环形件9的一侧高于其另一侧。因此，可将第一元件A的吸引侧面以相对于主体15成一定角度地方式固定在手提包主体15上。对于特殊结构的手提包或袋子，会存现一些袋盖和主体之间不能保持平行的情况，这取决于手提包或袋子的结构。在这些情况下，使用图3所示的变型可帮助维持袋盖和主体之间的平行并且不会影响结合力。

图4表示本发明的第二优选实施例，其中位于第一元件A上的护罩17包知一个组合体，它由一制成厚侧壁形状的环形件18和一个圆盘状板19组成。环形件18包括一个在环形件的一侧(在图中为上侧)上向内延伸并与盘状板19的周边接合的环形凸缘18a。封装在护罩17内的永磁铁2和第一强磁板3可安装在环形件18内，这是通过将它们从环形件18的相对侧(图中为底侧)一个接一个地插入而完成的。然后，环绕环形件18开口的环形件的圆周表面可通过冲压或类似方法在几个适宜的位置上制出钉20而成形，如图5所示，这些钉20可把持永磁铁2和第一强磁板3的组合体。

和上述实施例相似，环形件18可增强护罩17的机械强度。盘状板19可由任何非强磁性或强磁性材料制成较薄的形状。当该板19由强磁性材料制成时，板19可在两个元件A和B结合时消除相对于护罩的磁隙。也可使用任何难以成形的硬金属，诸如钛、非晶体合金及类似材料制作上述板19。这些金属可使盘状板19免受由第二元件B上的第二强磁板12引起的任何损害或变形。环形件18可由黄铜或塑料制成，这和上述实施例的情况一样。

可将环形件18的暴露部分加以装饰。

下面参看图6，该图表示本发明的第三实施例，其中环形件9加强护罩4的机械强度并对护罩4起保护作用。

根据该第三实施例，护罩4包括一个位于顶部的开口6的扩展的进口部分21，该扩展的进口部分帮助元件B上的第二强磁棒12进入中心孔6。这可能降低护罩的机械强度，该部分由环绕扩展部分21的环形件9支承。

应该注意到，存在于永磁铁2和护罩4之间的任何空间可以由铁或其它强磁性材料填塞(如图18所示)或可由图19所示的适当成形的永磁铁2填塞。对于后一种情况，永磁铁2可制成包含一扁平周缘边界43的形状。

图7表示第四实施例，其中的环形件9可提供将元件B上的棒导入元件A的功能。

特别是在本实施例中，将环形件9制成高于护罩4的形状，并且环形件9的位于护罩4之上的部分包括一个位于其内侧的斜坡22。这个斜坡帮助将位于元件B上的第二强磁板11吸至元件A上。

图8至13分别表示各个实施例，其中分别地设有用于接合元件A和B的各种装置。

在图8中，该装置包括一个由缩径肩部23和一个环形凸缘11a组成的组合件，肩部23位于第一元件A上且环绕环形件9的上部外侧周边，环形凸缘11a位于第二元件B上且从第二强磁板11向下延伸。这两个部件可相互接合。

在将第二元件B吸至第一元件A上时，第二强磁板11上的环形凸缘11a与环形件23上的相应肩部23接合。如果想要使元件A和B分离，就要施加能克服永磁铁2的磁吸引力和产生于环形凸缘11a与肩部23之间的摩擦力的合力的作用力。因此，不会出现无意中将元件A和B分离的危险。

在图9中，将环形件9制成使其低于护罩4的形状，并由护罩4和环形件9的组合形成一直径缩减的肩部25。

因此，位于第二元件B上的第二强磁板11包括一顶盖24，它具有向下延伸的并与肩部25接合的凸缘24a。由此，元件A和B可以可靠地配合。

在图10a和10b所示的第七实施例中，环形件9包括一位于环形件上部外边缘上的凹口26并且位于第二元件B上的第二强磁板11包括一突起27，该突起在第二强磁板的一侧，从外周边向下延伸并可与环形件9上的凹口26接合。

根据该实施例，任何试图使突起27沿箭头28所示方向移动的作用力可由一合力抵消，该合力由永磁铁2的磁吸引力和接合凹口26和突起27的力的合成。因此，当这种情况发生时，元件A和B将不会分离。这两个反作用力可通过调整任何沿箭头28的方向所施加的作用力的方向而消失。

在图11所示的第八实施例中，环形件18包括一个从环形件的上部内周缘向上延伸的凸出部分29。该凸出部分29用于与第二元件B上的第二强磁板11的周缘壁面接合，并且任何试图使凸出部分29沿箭头30所示方向移动的作用力可被接合的第二强磁板11和凸出部分29的组合力所抵消。任何沿箭头30的方向施加的作用力可被有效地抵消。

图12和图13表示个别的实施例，其中的环形件8包括一位于环形件上部内周缘和护罩4之间的圆形凹槽31，这样，该圆形凹槽31可与位于元件B上的具有与圆形凹槽31的形状相配合的形状的第二强磁板11接合。特别是，在图12中，环形件18包括一环绕环形件上部内周缘成形的圆形突起32，该突起具有三角形的横截面。在图13中，环形件18包括阶梯形的圆形突起33。与之对座，图12中的第二强磁板11包括一位于其外周缘上的斜面34并且将图13中的第二强磁板11制成其厚度与环形凹槽31的高度基本相等的形状。

通常，在第二强磁棒12和中心孔6的孔壁之间存在有一定的间隙以使第二强磁棒12在其位于中心孔6中时能横向移动。任何施加在第二元件B上的作用力会促使第二强磁板11横向滑动一定距离，该距离等于上述间隙。当上述情况发生时，通过使第二强磁板11的周边进入圆形凹槽31，可将第二强磁板11不可移动地锁定。这可补充永磁铁2的磁吸引，由此而增强锁定能力。

当需要永磁铁产生更多的吸引力时就必须减小磁隙。当使用一功能强大的永磁铁时，任何磁隙上的减小都可能会产生不利的影响。当元件A和B分离时，出现在元件A吸引侧的磁力线可影响磁卡，磁带或其它磁性载声体，毁坏记载在其上的任何信息。

当使用这种功能强大的永磁铁时，即使磁隙较大，元件A和B之间的磁吸引也将保持不变。

图14至17表示各自相应的实施例，其中，在不影响磁性载声体的情况下可获得所需的磁吸引。

根据图14的实施例，用一个功能强大的永磁铁35替代永磁铁2。环形件36包括一相对元件B上的被吸引侧产生磁隙的控制板37。控制板37可使任何磁性载声体与永磁铁35隔绝以保护磁性载声体免受任何可能发生的信息毁坏。

在图15的实施例中，也可用一功能强大的永磁体35替代永磁铁2，并且可将护罩4省去，而将环形件38用作护罩4。在这种情况下，环形件包括一与图14中的件37功能相同的控制板39和一圆柱形凹口41，将该凹口41容放在永磁铁35的中心孔40内。这种结构也可使任何的磁性载声体免受任何可能发生的信息毁坏。

图15中的实施例的变化分别表示在图16和17中。在图16和图17中均将元件A的吸引侧制成包含一凹口的形状，该凹口与图6中的凹口形状类似且功能相同。该凹口可帮助第二强磁棒12导入中心孔40。如图16所示，可使功能强大的永磁铁35的扁平部分44的形状与环形件38的形状相配合，并可相应地确定环形件38的上端和第一强磁棒5的上端之间的距离。如图17所示，环形件38可在其底端设有一可与第一强磁板3接合的环形肩部45，并且可相应地确定环形件38的上端和第一强磁棒5的上端之间的距离。

根据上述已进行描述的不同实施例及它们的变型，具有较厚形状的环形件可增加护罩的机械强度。因此，可使磁隙减小并使磁吸引力相应地增加。环形件具有机械锁定的功能并且也可帮助第二元件B导入第一元件A。同时，环形件也具有装饰的功能。

另外，在环形件中设置的控制板可通过将磁性载声体屏蔽而使任何的磁性载声体免于暴露在磁力作用下。

尽管已结合优选实施例和它们的变型对本发明进行了描述，但应该认识到，在不脱离本发明的由权利要求所限定的实质和范围的情况下，可对本发明进行各种不同的变化和改进。

Claims (6)

1．一种磁闭合装置，它由吸引侧、第二强磁性板件、被吸引侧构成；该吸引侧在筒状的永久磁铁板的第一磁极上设有第一强磁性板，并用非磁性材料制的护罩一体化；该第二强磁性板件通过上述护罩与永久磁石板的第二磁极侧接着、脱离；该被吸引侧具有第二强磁性突起，该第二强磁性突起穿过上述护罩和永久磁铁板件的孔与上述第一强磁性板或突出设置在该第一强磁性板件上的第一强磁性突起接触、离开；其特征在于，在上述护罩的外侧嵌装固定着环状构件，该环状构件为非磁性材料制成的筒状，其显著厚于所述护罩，其上端侧表面与上述护罩的上侧表面平齐。

2．一种磁闭合装置，它由吸引侧、第二强磁性板件、被吸引侧构成；该吸引侧在筒状的永久磁铁板的第一磁极上设有第一强磁性板件，并用非磁性材料的护罩一体化；该第二强磁性板通过上述护罩与永久磁铁板件的第二磁极侧接着、脱离；上述被吸引侧突出设置在上述第二强磁性板上，并穿过上述护罩和永久磁铁板件的孔与上述第一强磁性板件或设在该第一强磁性板件上的第一强磁性突起进行接触、脱离；其特征在于，上述护罩具有环状构件，该环状构件的上端侧表面与上述护罩的上侧表面齐平，其侧壁显著厚于所述护罩。

3．如权利要求1或2所述的磁闭合装置，其特征在于，上述环状构件由合成树脂制造。

4．如权利要求1或2所述的磁闭合装置，其特征在于，上述环状构件由金属制造。

5．如权利要求1或2所述的磁闭合装置，其特征在于，环状构件的外表面做成装饰面。

6．如权利要求1或2所述的磁闭合装置，其特征在于，上述环状构件备有机械性地与被吸引侧接合的部分。

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