CN110206948B - 磁性接头 - Google Patents

Abstract

一种磁性接头，包括第一构件和第二构件。第一构件包括彼此环向间隔开的第一多个磁体。第二构件包括彼此环向间隔开的第二多个磁体。第一构件可转动地耦合到第二构件。第一构件配置为耦合到第一部件且第二构件配置为耦合到第二部件。第一多个磁体和第二多个磁体配置为协同限定第一部件和第二部件之间的多个转动位置。

Description

磁性接头

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月28日提交的美国临时申请No.62/636,317的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

背景技术

本申请一般涉及可移动部件之间的机械接头。更具体地，本申请涉及磁性接头。

诸如卫生设备(plumbing fixtures)、电动机、发动机、门组件、家具、厨房配件、浴室配件、淋浴喷头或其它组件等的组件和装置可包括能够相对于彼此移动、枢转或转动以改变其相对位置的可移动部件。这些可移动部件中的一些可包括复杂的机械接头或接口，其设计制造昂贵且难以组装。另外，由于例如使部件相对于彼此转动所需的力，这些机械接头中的一些可能难以手动或自动地在不同的转动位置之间移动。

发明内容

本申请的一个实施例涉及磁性接头。所述磁性接头包括第一构件和第二构件。所述第一构件包括彼此环向间隔开的第一多个磁体。所述第二构件包括彼此环向间隔开的第二多个磁体。所述第一构件可转动地耦合到所述第二构件。所述第一构件配置为耦合到第一部件，并且所述第二构件配置为耦合到第二部件。所述第一多个磁体和所述第二多个磁体配置为协同限定所述第一部件和所述第二部件之间的多个转动位置。

另一实施例涉及一种包括第一构件和第二构件的磁性接头。所述第一构件包括在所述第一构件的表面上彼此环向间隔开的第一多个磁体。所述第二构件包括在所述第二构件的表面上彼此环向间隔开的第二多个磁体。所述第一构件可转动地耦合到第二构件。所述第一构件由所述第一部件的端部限定，所述第二构件由所述第二构件的面向所述第一构件的所述端部的端部限定。所述第一多个磁体和所述第二多个磁体配置为协同限定所述第一部件和所述第二部件之间的多个转动位置。

又一实施例涉及一种包括第一构件和第二构件的磁性接头。所述第一构件包括彼此环向间隔开的第一多个磁体。所述第二构件可转动地耦合到所述第一构件，并且包括彼此环向间隔开的第二多个磁体。所述第一多个磁体和所述第二多个磁体配置为协同限定所述第一构件和所述第二构件之间的多个转动位置。

附图说明

图1是根据示例性实施例的以两个不同取向示出的水龙头的立体图。

图2是根据另一示例性实施例的以另一取向示出的图1的水龙头的立体图。

图3是根据另一示例性实施例的以另一取向示出的图2的水龙头的立体图。

图4示出根据另一示例性实施例的水输送装置。

图5示出两种不同配置的图4的水输送装置。

图6是根据示例性实施例的图4的水输送装置的导管区段的分解图。

图7以相对于水槽的多种不同配置示出图4的水输送装置。

图8是根据示例性实施例的水龙头的立体图。

图9是图8的水龙头的剖视图。

图10是根据示例性实施例的用于流体输送装置的导管区段的立体图。

图11是图10的导管区段的分解图。

图12是根据示例性实施例的包括中心导管的两个导管区段的立体图。

图13是通过去除外罩示出的图12的两个导管区段的立体图。

图14是图13的两个导管区段的局部分解图。

图15示出根据示例性实施例的将磁性构件插入导管区段中的方法。

图16-18示出根据另一示例性实施例的将磁性构件组装到导管区段中的方法。

图19示出根据示例性实施例的用于导管区段的磁性接头的磁性构件的极性和相互作用。

图20-23是根据示例性实施例的磁性接头的立体图。

具体实施方式

总体上参考附图，本文公开的是磁性接头，其可以用在各种不同的装置和组件中，以允许部件之间的相对转动运动。与传统的机械接头相比，本文公开的磁性接头具有更容易组装且需要更少活动件的有效设计。另外，与传统的机械接头相比，所公开的磁性接头为使用者提供更平滑的触觉响应，并且需要较小的力来在不同的转动位置之间进行关节运动/转动。

例如，所公开的磁性接头依赖于相对的磁体之间的吸引力/排斥力来限定可转动地彼此耦合的部件的相对转动位置。根据示例性实施例，磁性接头包括第一构件和第二构件，第一构件包括彼此环向间隔开的第一多个单独磁体(例如，第一磁体阵列等)，第二构件包括类似地彼此环向间隔开的第二多个单独磁体(例如，第二磁体阵列等)。第一构件可转动地耦合到第二构件。第一构件可以耦合到部件(例如，导管区段、电动机或发动机的部件、铰链的部件、手柄的部件等)的端部或者与其一体形成，并且第二构件可以耦合到相邻部件的端部或者与其一体形成。每个部件可以在多个转动位置或卡位之间相对于彼此选择性地转动(所述多个转动位置或卡位由第一和第二构件上的磁体的间隔和极性限定)，以便将部件相对于彼此选择性地重新定向。

根据另一示例性实施例，部件之一可以包括极性交替布置的多个磁体，使得相邻部件上的磁体吸引另一部件上的具有相反极性的磁体(即，朝向彼此偏置)，从而设定两个部件的相对转动位置。具有相同极性的磁体会在部件之一转动期间彼此排斥(即，远离彼此偏置)，以设定不同的相对转动位置。根据各种示例性实施例，部件不会在磁体表面处彼此物理接触，从而最小化接头处的摩擦量。以这种方式，与传统的机械接头相比，两个部件相对于彼此的转动提供更平滑的触觉响应并且需要更少的力来手动或自动地移动部件(例如，通过电磁致动器、电动机等)。

以下描述涉及在水输送装置(例如，水龙头、流体导管等)的背景下磁性接头的具体应用。然而，应当理解，本文公开的磁性接头可以用于需要在部件之间进行相对转动运动的各种不同装置和组件，例如，电动机、发动机、门铰链、把手、家具、厨房配件、浴室配件、卫生设备，淋浴喷头等。

参考图1-3，示出为水龙头的水输送装置包括根据示例性实施例的多个磁性接头。图1-3示出各种取向的同一水龙头。图1示出以第一取向示出的水龙头100a和以不同于第一取向的以第二取向示出的水龙头100b。水龙头100a包括基部105a和由多个导管区段125a限定的喷口120a，每个导管区段125a通过磁性接头可转动地彼此耦合。根据示例性实施例，多个导管区段125a基本上是刚性的。多个导管区段125a中的每一个可以通过相对于基部105a或相对于相邻导管区段125a来转动一个或多个导管区段125a而被选择性地(例如，手动或自动)移动，以便改变喷口120a的取向或形状。根据图1中所示的示例性实施例，水龙头100a可被重新配置或重新定向到第二取向，如图1中水龙头100b所示。类似地，水龙头100a或100b可被重新配置到第三取向，如图2中水龙头100c所示，或者重新配置到第四取上，如图3中水龙头100d所示。尽管在图1-3中仅示出四种不同的水龙头取向。但是可以理解，水龙头可以被重新配置或重新定向到未示出的多个其他取向。

如图1-3中所示，每个导管区段125a具有锥形或成角度的与相邻导管区段衔接的接口(例如，接头、端部等)，使得导管区段125a相对于彼此或相对于基部105a的转动可以改变喷口120a的取向或整体形状。例如，每个导管区段125a可沿其长度限定纵向轴线。因此，当相邻的导管区段125a相对于彼此转动时，它们之间的成角度的接口导致相邻导管区段的纵向轴线的相对角度取向改变，从而改变相邻导管区段的相对位置。根据示例性实施例，导管区段125a具有椭圆形横截面形状，使得相邻导管区段之间的接头接口处的成角度的或锥形的端部具有圆形横截面形状。这可以有利地允许在接头接口处环形布置磁体，以在每个磁性接头的各个磁体之间提供均匀的间隔。

参考图4-7，水输送装置10被示出为根据另一示例性实施例的水龙头。如图所示，水输送装置10包括可转动地彼此耦合的多个导管区段11、12、13、14和15。导管区段11-15各自基本上是刚性的并且具有椭圆形横截面形状。导管区段11限定水输送装置10的基部，并且配置为耦合到安装表面(例如，工作台面、水槽等)。导管区段11可以围绕由导管区段11限定的中心轴线相对于安装表面枢转或旋转。根据示例性实施例，导管区段11包括设置在其中的可旋转的水路部或流体导管，从而允许导管区段11的铰接(articulation)。类似地，导管区段15限定水输送装置10的自由端或出口端，并且还配置成围绕由导管区段15限定的中心轴线旋转或枢转。多个导管区段11-15各自包括用于在其中接收一个或多个流体导管的中心开口，以将流体从流体源输送到最终用户(例如，冷水和热水供应等)。

仍然参考图4-7，导管区段11-14中的每个包括位于每个导管区段的端部附近的弯头部(例如，弯曲部、角状部等)，其限定相邻导管区段之间的成角度的接口(例如，45度接口等)，从而允许重新配置水输送装置10。例如，导管区段11-14中的每个可在由设置在每个导管区段端部的磁性接头(参见例如图6中的磁性接头20)限定的多个转动位置之间相对于相邻导管区段选择性地转动或铰接。换句话说，每个导管区段11-14可沿其长度限定纵向轴线，并且由于成角度的接口，经由磁性接头使相邻导管区段相对于彼此的转动导致相邻导管区段的纵向轴线的相对角度取向改变。以这种方式，水输送装置10的取向和配置可以选择性地改变，以有利地允许水输送装置10在水槽内的每个可能位置处排出水，如图7中所示(参见例如水输送装置配置10c、10d、10e、10f、10g、10h)。

参考图5，水输送装置10以第一配置10a和第二配置10b示出。尽管图5中仅示出了水输送装置10的两种配置，但是应当理解，水输送装置10可以在例如图7中所示的多个其他配置之间调节或铰接。水输送装置10配置为通过选择性地转动水输送装置的一个或多个导管区段，如导管区段11、12、13或14，而在第一配置10a和第二配置10b之间被选择性地调节。如图5中示意性示出的，导管区段可以在由每个导管接口处的磁性接头限定的多个角度/转动位置之间转动或铰接(例如，导管区段12可以分别相对于相邻的导管区段11和13围绕每个磁性接头组件21转动(由箭头示出)。以这种方式，例如，最后一个导管区段15的自由端(即，水输送装置10的出口端)可以在第一配置10a中所示的第一高度和第二配置10b中所示的第二高度之间移动，这可以有利地允许水输送装置填充不同尺寸的容器或冲洗水槽内的各种物件。

参考图6，示出了根据示例性实施例的导管区段12的分解图。如图所示，导管区段12包括用于在其中接收流体导管(例如，水路管等)的中心开口，以允许相邻的导管区段之间的流体连通。导管区段12通过磁性接头组件21在导管区段12的相反端处可转动地耦合到的相邻的导管区段11和13。磁性接头组件21可包括在每个导管区段11、13、14和15的端部中，从而允许导管区段相对于彼此铰接。如图6中所示，磁性接头组件21包括具有大致中空的圆柱形状的主体17(例如，套管、外壳等)。主体17配置为容纳在位于导管区段12的每个端部或每个弯头部的开口12a内。一个或多个轴承18设置在主体17内，并且配置为允许导管区段12与相邻的导管区段11和13之间的相对转动。

磁性接头构件20(例如，第一构件等)耦合到主体17，并且限定导管区段12相对于相邻的导管区段11和13的多个角度或转动位置。磁性接头构件20配置为与设置在相邻的导管区段11和13中的类似磁性接头构件(例如，第二构件等)相互作用，并且选择性地朝向或远离该类似磁性接头构件磁性偏置，从而改变导管区段12和相邻的导管区段11和13的相对定向。

例如，参考图19，根据示例性实施例，图6的磁性接头构件20可以配置为与图19中所示的磁性接头500的构件520、530相同。如图19中所示，磁性接头500包括由多个磁性构件510(例如，磁体等)限定的磁体阵列，每个磁性构件510具有南北极性。磁性接头500由包括第一多个磁性构件510的第一构件520和包括第二多个磁性构件510的第二构件530协同限定，第一多个磁性构件510布置在第一构件的朝向表面上，使其南极朝向布置在第二构件530的朝向表面上的第二多个磁性构件510的南极。第一构件520和第二构件530可以可转动地彼此耦合，并且可以协同限定磁性接头。例如，第一构件520可以耦合到导管区段12的端部或者与其一体形成，并且第二构件530可以耦合到相邻导管区段11或13的端部或者与其一体形成。这样，当第二构件530相对于第一构件520转动时，或者与之相反，每个构件上的磁性构件510在彼此正对或者基本上重叠时相互排斥(即，远离彼此偏置)，而在磁性构件510基本上重叠相对构件上的磁性构件510之间的空间时，由于这些区域中的相反的北-南极性，将彼此吸引(即，朝向彼此偏置)。因此，每个构件上的多个磁性构件510之间的空间限定多个转动位置或棘爪，以使这两个构件相对于彼此保持或者转动地偏置，从而改变导管区段的相对取向/位置。

根据示例性实施例，用于每个导管区段的磁性接头20的磁体阵列包括相同数量的磁性构件，并且在每个阵列上可以间隔开相同的距离。根据示例性实施例，磁性接头20包括至少八个磁性构件。根据其他示例性实施例，水输送装置10的每个磁性接头上的磁性构件的数量和间隔根据每个磁性接头的相对位置而不同。根据各种示例性实施例，磁性构件的间隔和极性可以布置为限定多个转动位置，用于设定各个导管区段的相对转动位置，其细节在下面的段落中讨论。

参考图6，水路部19(例如，管、连接器等)穿过磁性接头20的中心部、一个或多个轴承18和主体17设置，并且配置为将导管区段12流体地耦合到相邻的导管区段11和13。例如，水路部19可以有利地将设置在导管区段12中的流体导管通过在水路部19相反两端设置的耦合器16(例如，紧固件等)耦合到设置在相邻导管区段11和13中的流体导管。这样，水路部19可以允许导管区段12和相邻的导管区段11和13之间流体连通，同时允许这些导管区段之间通过磁性接头20相对转动。

参考图8-9，示出了根据另一示例性实施例的水龙头100。水龙头100包括基部120、第一导管区段110和第二导管区段130。根据示例性实施例，基部120配置为耦合到支撑表面，如工作台面等。第一导管区段110和第二导管区段130配置为相对于彼此并且相对于基部120转动，从而选择性地重新配置水龙头100的形状。如图8中所示，基部120包括中空的内部，该中空的内部限定用于流体流过的流动通道。基部120包括第一磁性接头121a的一部分，第一磁性接头121a包括具有多个磁性构件113的第一磁体阵列122。基部120还包括由壁124限定的开口123。基部120配置为相对于第一导管区段110和第二导管区段130固定。

第一导管区段110通过突起111在第一磁性接头121a处可转动地耦合到基部120。如图8中所示，突起111容纳在开口123中，并且通过凸缘112可转动地耦合到壁124。第一导管区段110配置为通过突起111相对于基部120围绕由开口123限定的轴线“A”转动。突起111包括中空的内部，以允许水流从基部120穿过到达第一导管区段110的内部。换句话说，突起111将基部120流体地耦合到第一导管区段110。第一导管区段110还包括具有多个磁性构件113的第二磁体阵列114。第二磁体阵列114位于与第一磁体阵列122平行且偏离的平面上。第一磁体阵列114和第二磁体阵列122协同限定组件的第一磁性接头121a。

仍然参考图8，第二导管区段130通过突起131在第二磁性接头121b处可转动地耦合到第一导管区段110的与第一磁性接头121a相反的端部。突起131容纳在由第一导管区段110的壁116限定的开口115中。突起131通过凸缘132可转动地耦合到壁116。第一导管区段110配置为通过突起131围绕由开口115限定的轴线“B”相对于第二导管区段130转动，反之亦然。轴线B以不同于轴线A的取向的角度取向(例如，相对于彼此成90度等)，使得第一导管区段110和/或第二导管区段130相对于彼此、或者相对于基部120的转动导致整个组件的取向改变。突起131包括中空的内部，以允许水流从第一导管区段110穿过到达第二导管区段130的内部，并且到达位于第二导管区段130的远端的出口131。第二磁性接头121b包括具有多个磁性构件113的第三磁体阵列114b。第三磁体阵列114b位于与第四磁体阵列132平行且偏离的平面上，第四磁体阵列132位于第二导管区段130的端部。第三磁体阵列114b和第四磁体阵列132协同限定组件的第二磁性接头121b。

根据示例性实施例，第一和第二磁性接头121a、121b的各个磁体阵列具有相同数量的磁性构件，并且在每个阵列上可以间隔开相同的距离。根据示例性实施例，第一磁性接头121a和第二磁性接头121b可包括至少八个磁性构件。根据其他示例性实施例，每个磁性接头上的磁性构件的数量和间隔是不同的。根据各种示例性实施例，磁性构件的间隔和极性可以布置为限定多个转动位置，用于设定各个导管区段(例如，导管区段110、130等)的相对转动位置。

例如，参考图19，上文描述的各个磁体阵列的磁性构件113可以配置或布置为与图11中所示的磁性构件510相同。如图19中所示，磁性构件510各自具有南北极性。第一构件520包括第一多个磁性构件510，第一多个磁性构件510布置为使其南极朝向位于第二构件530上的第二多个磁性构件510的南极。第一构件520和第二构件530可以协同定义磁性接头。这样，当第二构件530相对于第一构件520转动时，磁性构件510在两个构件上彼此基本上重叠(例如，正对等)时彼此排斥(即，远离彼此偏置)，而在磁性构件510基本上重叠磁性构件之间的空间时，由于这些区域中相反的北-南极而相互吸引(即，朝向彼此偏置)。因此，每个构件上的多个磁性构件510之间的空间限定多个角度位置，以使这两个构件相对于彼此保持或者转动地偏置。

以这种方式，磁性接头121a、121b可以允许第一导管区段110和/或第二导管区段130相对于彼此或相对于基部120选择性重新定位，从而重新配置水龙头100的形状。这可以有利地允许水龙头100填充各种容器、提供用于清洁各种厨房用具(例如，锅、平底锅等)的途径、在安装有水龙头的其他结构或设施附近提供清洗，或者改变水龙头的整体美学外观。

参考图10-11，示出了根据另一示例性实施例的导管区段210。在该示例性实施例中，导管区段210包括外套管211、第一主体半部213a、第二主体半部213b、多个磁性构件212、衬套214和密封件215。第一主体半部213a和第二主体半部213b每个包括多个开口或套管216，用于在其中容纳多个磁性构件212。如图11的实施例中所示，第一和第二主体半部213a和213b各自包括围绕每个主体半部的中心轴线周向布置的六个套管216。根据其他示例性实施例，主体半部213a、213b可包括不同数量的套管，用于容纳不同数量的磁性构件212。根据示例性实施例，每个套管216沿着每个主体的圆周相对于彼此等距间隔，但是可以想到其他替代间隔。第一主体半部213a和第二主体半部213b各自具有大致半圆柱形状。第一主体半部213a配置为耦合到第二主体半部213b(例如，通过粘合剂、超声波焊接等)，以限定包括中心开口219的单个主体213(参见图10)。两个主体半部213a、213b配置为在其上部和/或下部通过设置在其间的衬套214彼此耦合。衬套214的至少一部分设置在主体213的端部上方，并且配置为将两个导管区段可转动地耦合在一起(例如，参见图12-14)。另外，衬套214包括中心开口，以将两个导管区段流体地耦合在一起(即，允许流体流在两个相邻的导管区段之间通过)。

仍然参考图10-11，第一主体半部213a包括上端表面217a和下端表面218a。上端表面217a和下端表面218a各自相对于彼此以不同的角度定向(例如，90度等)。换句话说，上端表面217a和下端表面218a彼此不平行。同样，第二主体半部213b包括上端表面217b和下端表面218b。上端表面217b以与第一主体半部213a的上端表面217a相同的角度定向，并且下端表面217b以与下端表面217a相同的角度定向，从而限定单一主体213的上共面表面和下共面表面(例如，当第一主体半部213a和第二主体半部213b耦合在一起时)。这样，导管区段210相对于另一相邻导管区段210或相对于固定的基部(例如，基部120等)的转动将改变组件的取向或整体形状。根据示例性实施例，导管区段210具有椭圆形横截面形状，使得成角度的端部表面具有圆形横截面形状。这可以有利地允许在端部表面处的磁性构件212的环形阵列在各个磁性构件之间提供均匀的间隔。

如图10-11的实施例中所示，每个磁性构件212设置在主体213的套管216中。每个磁性构件212的至少一部分在上端表面217和下端表面218处暴露。根据示例性实施例，每个磁性构件212基本上与主体213的上端表面217和下端表面218齐平。这样，上端表面217和下端表面218可以分别限定导管210的上磁性接头和下磁性接头的一部分。上磁性接头和下磁性接头可以有利地允许多个导管区段210可转动地耦合在一起。

例如，如图12-14中所示，至少两个导管区段210可转动地彼此耦合，以限定例如水龙头组件或类似水输送装置的一部分。流体导管220(例如，管等)穿过每个导管区段210的中心开口219设置，以允许流体流从其中通过。根据示例性实施例的示出为O形环的密封件215可以在两个导管区段210的接口处密封地接合两个导管区段210。如图12-14中所示，两个导管区段210通过衬套214可转动地彼此耦合，并且可以在由组件的磁性接头限定的多个角度位置之间选择性地转动。磁性接头由上导管区段210的下端表面217和下导管区段210的上端表面协同限定。根据各种示例性实施例，相邻导管区段的上端表面和下端表面处的磁性构件212的间隔和极性可以布置为限定多个角度位置，用于使这两个导管区段210相对于彼此设定或保持。

例如，根据示例性实施例，其中一个导管区段210上的磁性构件212可以布置为与相邻的导管区段210上的磁性构件极性相反，使得当两个导管区段上的磁性构件在磁性接头接口处彼此相对时，这两个导管区段可以通过吸引磁力磁耦合或朝向彼此偏置。根据另一示例性实施例，磁性构件212可以布置为当彼此相对时具有相同的极性，使得磁性构件212在转动到相邻的导管区段上的相反磁体正上方或基本上与其重叠时彼此排斥或远离彼此偏置，但是当磁性构件512基本上重叠端部表面上的磁性构件212之间的空间时(例如，由于磁性接头接口的那些区域中的相反极性)，可以彼此吸引或朝向彼此偏置。根据各种示例性实施例，导管区段210在两个导管区段的磁性接口处彼此不物理接触，从而最小化接头接口处的摩擦量。这样，与传统的机械接头相比，两个导管区段相对于彼此的转动提供了更平滑的触觉响应并且需要来自使用者和/或致动器(例如，电磁致动器等)的更少的力。

参考图15，根据另一示例性实施例，示出了导管区段的主体半部313，其包括多个套管313a，用于容纳多个磁性构件312。主体半部313和磁性构件312与图10-14的主体半部213b和磁性构件212相同。多个磁性构件312各自可以布置为，在插入主体半部313的每个套筒313a之前使其北极朝上并且其南极朝下。每个磁性构件312可以使其端部表面复合角度被切割为匹配主体半部313的对应端部表面的角度，使得磁性构件312的端部基本上与主体半部313的端部表面齐平。这可以有利地允许导管区段相对于其他导管区段的更一致的转动和磁性保持。根据另一示例性实施例，预切割的磁性构件312可以插入模制到主体半部313。

根据图16-18中所示的另一示例性实施例，首先将多个未切割的磁性构件412插入到主体半部313的每个套管313a中。然后，可以在磁性构件插入主体半部313之后将多个磁性构件412的端部表面复合角度切割为匹配主体半部313的对应端部表面的角度，使得磁性构件412的端部基本上与主体半部313的端部表面齐平。根据其他示例性实施例，未切割的磁性构件412可以插入模制到主体半部313，然后在主体半部313模制并固化之后切割。

参考图19-23，示出了根据示例性实施例的磁性接头500。磁性接头500可以用作接头接口，用于将多个部件可转动地耦合在一起，该多个部件例如水输送装置的相邻导管区段(例如，第一导管区段110和第三导管区段130等)。根据其他示例性实施例，磁性接头500可用于将其他部件可转动地耦合，该其他部件可用在例如卫生设备、电动机、发动机、浴室配件、厨房配件、淋浴喷头、门组件或者希望将一个或多个部件可转动地耦合在一起以允许部件相对于彼此选择性地重新定位的其他类型的装置和组件上。

如图19-23的实施例中所示，磁性接头500包括第一构件520和第二构件530。根据示例性实施例，第一构件520可以耦合到部件(例如，导管区段12、110、130等)的端部或者与其一体形成。类似地，第二构件530可以耦合到第二相邻部件的端部或者与其一体形成。例如，第一构件520包括多个凸片522、523，用于将第一构件520耦合(例如，插入等)到另一构件，如第一导管区段(例如，导管区段12、110、130等)的一部分。类似地，第二构件530包括一个或多个突片531，用于将第二构件530耦合到另一相邻构件，如第二导管区段的一部分。第一构件520包括由从第一构件520延伸的突起521限定的中心通道524。中心通道524可以例如允许流体流在两个相邻的管道区段之间通过。突起521具有基本上圆柱形状，并且配置为将第一构件520可转动地耦合到第二构件530。突起521包括用于在轴向上将第二构件530保持到第一构件520的凸缘部分525。根据示例性实施例，第一构件520和第二构件530仅在突起521处彼此物理接触，但是在其他地方彼此间隔开(例如，偏置等)(例如，参见图22)。

仍然参考图19-23，第一构件520和第二构件530各自配置为在由多个磁性构件510限定的多个角度或旋转位置之间相对于彼此选择性地转动。磁性构件510在第一构件520和第二构件530每个上具有圆形布置。根据所示的示例性实施例，磁性构件510彼此等距地间隔开，并且在第一构件520和第二构件530中的每一个上设置有八个磁性构件。根据其他示例性实施例，第一构件520和/或第二构件530上具有另一不同数量的磁性构件510。根据各种示例性实施例，第一构件520和第二构件530上的磁性构件510的间隔和极性可以被布置为限定多个角度位置，用于将这两个构件相对于彼此设定或保持。

例如，根据示例性实施例，第一构件520上的磁性构件510可以布置为面对第二构件530上的磁性构件具有相反极性，使得当两个构件上的磁性构件彼此相对时，两个构件可以通过吸引磁力磁耦合或朝向彼此偏置。根据图19中所示的另一示例性实施例，磁性构件510可以布置为彼此相对时具有相同的极性，使得磁性构件510转动到另一构件上的相对磁体正上方或基本上重叠时彼此排斥或远离彼此偏置，而在转动到两个构件上的磁性构件之间的空间时(例如，由于磁性接头的那些区域中的相反极性)，可以彼此吸引或朝向彼此偏置。根据示例性实施例，第一构件520仅在突起531处物理接触第二构件530。换句话说，两个构件在磁性构件510处彼此不物理接触，从而使接头接口处的摩擦量最小化。这样，与传统的机械接头相比，两个构件相对于彼此的转动提供更平滑的触觉响应并且需要用户和/或致动器(例如，电磁致动器等)更小的力来转动。

本文公开的磁性接头可以有利地将多个部件可转动地耦合在一起，并且可以允许部件之间相对转动，以设定期望的转动位置。所公开的磁性接头具有可应用于要求部件之间相对转动的各种不同装置和组件的有效设计。

如本文所使用的，术语“大约”、“约”、“基本上”和类似的术语旨在具有与本公开的主题所属的技术领域中的普通技术人员共同接受的用法相一致的广泛含义。阅读本公开的本领域的技术人员应当理解，这些术语旨在允许对所述和所要求保护的某些特征进行描述而不将这些特征的范围限制于所提供的精确数值范围。因此，这些术语应被解释为表示：所述和所要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为是在所附权利要求中记载的本发明的范围内。

应当注意，本文用于描述各种实施例的术语“示例性”旨在表示这些实施例是可能的实施例的可能实例、代表和/或图解(并且这样的术语并不旨在表示这样的实施例必然是特别的或最高级的实例。

本文使用的术语“耦合”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此结合。这种结合可以是固定的(例如，永久的)或可活动的(例如，可移动的或可释放的)。这种结合可以通过两个构件、或两个构件和任何附加的中间构件(彼此一体形成为单一主体)来形成，或者通过两个构件、或两个构件和任何附加的中间构件(彼此附接到一起)来实现。

本文中对元件位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述附图中各种元件的取向。应当注意，各种元件的取向可以根据其他示例性实施例而不同，并且这些变型旨在被本公开所涵盖。

重要的是要注意，各种示例性实施例中所示的设备和控制系统的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了几个实施例，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，可以进行许多修改(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化)，而不实质上脱离本文所述主题的新颖教导和优点。例如，示出为一体形成的元件可以由多个零件或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式变化，并且分立元件性质或数量、或位置可以修改或变化。根据替代实施例，可以改变或重新排序任何过程或方法步骤的顺序或次序。

在不脱离本发明的范围的情况下，还可以对各种示例性实施例的设计、操作条件和布置进行其他替换、修改、变更和省略。例如，在一个实施例中公开的任何元件可以包含于或者用于本文公开的任何其他实施例。

Claims (17)

1.一种磁性接头，包括：

第一构件，其包括彼此环向间隔开的第一多个磁体；和

第二构件，其包括彼此环向间隔开的第二多个磁体；

其中所述第一构件可转动地耦合到所述第二构件；

其中所述第一构件配置为耦合到第一部件，并且所述第二构件配置为耦合到第二部件；

所述第一多个磁体之间的空间与所述第二多个磁体之间的空间协同限定所述第一部件与所述第二部件之间的多个转动位置；并且

所述第一构件配置为当所述第一多个磁体基本上重叠所述第二多个磁体时远离所述第二构件磁偏置，并当所述第一多个磁体基本上重叠在所述第二多个磁体的相邻磁体之间的空间时朝向所述第二构件磁偏置。

2.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为面向彼此具有相同极性。

3.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为分别在所述第一构件和所述第二构件的相对表面上具有交替的极性。

4.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自分别在所述第一构件和第二构件上彼此等距间隔开。

5.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一构件与所述第二构件间隔开，使得在所述多个转动位置处所述第一多个磁体不与所述第二多个磁体物理接触。

6.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一构件或所述第二构件中的至少一个还包括凸片，所述凸片配置为分别由所述第一部件或所述第二部件接收。

7.根据权利要求1所述的磁性接头，其中所述第一构件还包括突起，所述突起具有限定中心通道的中空圆柱形状，并且其中所述突起包括凸缘部分。

8.根据权利要求7所述的磁性接头，其中所述突起将所述第一构件可转动地耦合到所述第二构件，并且其中所述凸缘部分在轴线方向上将所述第二构件保持到所述第一构件。

9.根据权利要求8所述的磁性接头，其中所述第一构件仅在所述突起处物理接触所述第二构件。

10.一种磁性接头，包括：

第一构件，其包括在所述第一构件的表面上彼此环向间隔开的第一多个磁体；和

第二构件，其包括在所述第二构件的表面上彼此环向间隔开的第二多个磁体；

其中所述第一构件可转动地耦合到所述第二构件；

其中所述第一构件由第一部件的端部限定，并且所述第二构件由第二部件的面向所述第一部件的所述端部的端部限定；

所述第一多个磁体之间的空间与所述第二多个磁体之间的空间协同限定所述第一部件与所述第二部件之间的多个转动位置；并且

所述第一构件配置为当所述第一多个磁体至少部分地重叠所述第二多个磁体时远离所述第二构件磁偏置，并当所述第一多个磁体基本上重叠所述第二多个磁体的相邻磁体之间的空间时朝向所述第二构件磁偏置。

11.根据权利要求10所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为面向彼此具有相同极性。

12.根据权利要求10所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为分别在所述第一构件和第二构件的表面上具有交替的极性。

13.根据权利要求10所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自分别在所述第一构件和第二构件上彼此等距间隔开。

14.根据权利要求10所述的磁性接头，其中所述第一构件与所述第二构件间隔开，使得在所述多个转动位置处所述第一多个磁体不与所述第二多个磁体物理接触。

15.一种磁性接头，包括：

第一构件，其包括彼此环向间隔开的第一多个磁体；和

第二构件，其可转动地耦合到所述第一构件，其中所述第二构件包括彼此环向间隔开的第二多个磁体；

所述第一多个磁体之间的空间与所述第二多个磁体之间的空间协同限定所述第一构件与所述第二构件之间的多个转动位置；

所述第一构件配置为当所述第一多个磁体基本上重叠所述第二多个磁体时远离所述第二构件磁偏置，并在所述第一多个磁体基本上重叠所述第二多个磁体的相邻磁体之间的空间时朝向所述第二构件磁偏置。

16.根据权利要求15所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为面向彼此具有相同极性。

17.根据权利要求15所述的磁性接头，其中所述第一多个磁体和所述第二多个磁体各自布置为分别在所述第一构件和所述第二构件的相对表面处具有交替的极性。

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