CN110385569A - 用于将磁体组装至保持器的工具 - Google Patents

Abstract

冲压工具解决了将物体精确且高效地组装在保持器中的问题。特别地，当所保持的物体是磁体时，实现了保持器上的适当的保持器/磁体对齐和精确的极性标记。在安装期间，保持器和磁体的预装配件被捕获在冲头与推出销之间。随着磁体紧靠地接近砧座，磁体的相反磁极和磁性止挡件相互吸引，使得在保持器上的唇部被夹压之前，磁体转动成与砧座标记凸起部对齐。由此，对应于磁体的磁极的极性标记被压印在唇部的顶部上。该工艺可用于具有任何类型标记的其他非磁性物体。

Description

用于将磁体组装至保持器的工具

技术领域

本发明涉及固定在保持器内的物品。更具体地，本发明涉及磁体组件和用于将磁体装配在保持器内的冲压工具，其中，当磁体被安装时，磁体的极性沿预定定向对齐。

背景技术

通常理想的是将磁体固定至诸如衣物之类的物件。一种方案是将磁体安装在保持器内并将保持器钉附至物件。粘合剂是将磁体固定在保持器内的最常见的方法之一。然而，用于该目的的粘合剂的使用存在缺陷。例如，磁体与保持器之间的连接强度仅与粘结一样强。类似地，如果磁体被电镀，则连接强度仅与至磁体的电镀结合一样强。

通常不可能直接消除保持器而将磁体直接钉附至物件。磁体一般不能成形为包括钉附特征部并且/或者不具有应对钉附过程的安装力的强度。

熟知的是，磁体与目标之间的力的大小取决于两者之间距离的平方。因而，随着磁体与其目标之间的距离增大，两者之间的连接力以指数方式减小。许多现有磁体组件的设计是不理想的，这是由于它们在磁体与保持器的活动表面之间留有间隙，该间隙弱化了组件的有效性。

美国专利7,772,948号公开了一种组件，通过围绕磁体形成保持器，该组件使得磁体齐平地安装在该保持器内。该组件的生产极为昂贵，且需要大力度的生产工艺，这会破坏磁体。

现代磁体结构可能具有多个极，这些极需要特殊的安装对齐。许多现有技术组件不以所期望的极性对齐来定向磁体。

因而，期望提供一种磁体组件，其中，保持器保持磁体与保持器的活动表面齐平，且该磁体组件采用用经济且高效的组装工艺生产而不使用粘合剂。还将期望的是，提供一种磁体组件，该磁体组件将磁体以规定的极性对齐且生产经济又高效。

发明内容

本发明提供了一种物体在保持器内的组件。在一个较佳实施例中，该组件是钉附或锻造的保持器组件，其可保持磁体与周围表面齐平。闭合特征部保持磁体与保持器的顶部活动表面齐平。在较佳实施例中，闭合特征部包括位于保持器底部处的沉孔中的可变形的中心突出物。除了突出物之外，还可用粘合剂保持该辅助零件，但这并非是必需的。

如果需要，保持器的外部分上的对齐特征部将磁体沿期望的定向固定。如果零件是相互关联的或非对称的，则连续的零件可在组装期间沿相同的定向对齐。这确保了物体在组装和安装到保持器中的过程中始终沿相同的定向对齐。

本发明还提供了专用工具来将磁体精确地组装在保持器中。该工具解决了适当的保持器/磁体对齐和精确的极性标记的问题。如以下更详细地描述的，保持器和磁体借助冲压机组装，该冲压机在其单个冲程中对齐、组装并标记成品。在预装配件中，磁体被松弛地保持在保持器内。预装配件在工具的井部中被颠倒放置(磁体面向下)。当安装冲头前进抵靠保持器时，预装配件被推压抵靠工具砧座，从而闭合保持器的外缘部并在闭合保持器的外缘部处标记极性记号。在该过程中，中心弹簧偏置的推出销将预装配件牢固地保持在保持器中。位于工具内砧座下方的对齐磁体就在保持器在磁体上闭合之前将磁体磁性地对齐。对齐磁体确保由砧座制作的标记始终与磁体的极性对齐。在冲头的组装行程完成之后，冲头被向上取出。推出弹簧提供足够的力以克服已组装零件与工具对齐磁体之间的磁性吸引。

附图说明

图1是根据本发明的较佳实施例的磁体组件的俯视立体图；

图2是沿图1中的线2-2剖切的剖视图；

图3是根据本发明的较佳实施例的安装工具的俯视立体图；

图4-6是在生产过程中的连续步骤期间的组装工具的剖视图；以及

图7是隔离地示出的工具的标记/闭合砧座和对齐磁体的俯视平面图。

具体实施方式

在图1和2中示出了根据本发明的较佳实施例的磁体组件，且磁体组件总地由附图标记10标示。在该实施例中，磁体组件总体上包括安装在圆柱形保持器13的内部腔体内的圆柱形磁体11。保持器13具有底部8和相对于图1和2中所示的方向向上延伸的侧壁9。侧壁的顶部限定了保持器的开口。缘部7从侧壁9的顶部径向向外延伸，且捕获唇部17从壁9的顶侧径向向内延伸。环形底切部6接近缘部7，且在缘部7的下方形成在侧壁9的外表面中。

现代磁体可具有各种磁极和磁极布置。在图1中所示的实施例中，磁体11具有四个面向上的径向交替的北极和南极。为了标记磁极位置，保持器缘部7具有面向上的记号15，该记号15标示了磁极的极性和位置。记号15优选地在磁体和保持器的组装过程期间制成。

参考图2，捕获唇部17将磁体11稳固地保持在位于保持器13的本体内的中心沉孔中。在较佳实施例中，磁体的上缘具有接触唇部17的倒角边缘。为了补偿磁体11和保持器13两者中的尺寸变化，可变形的突出物12在沉孔内从保持器的底部8轴向向上突出。

在图3中示出了根据较佳实施例的用于组装磁体11和保持器13的工具。以下描述的工具的各个主元件具有以共同轴线为中心的圆形截面，且各个主元件安置在延伸通过主体25的中心不规则形状钻孔的各部段中。如图4和5中更好地所见的，主体25围绕且支承多个作业部件。主体25可固定在冲压机(未示出)中。

参考图4-6中所示的定向，工具30还包括上套管24，该上套管24封围主体25的上部分。上套管具有中心轴向延伸的井部(well)23，该井部23构造成接纳在磁体已被插入保持器的沉孔中之后而在唇部17已变形成与磁体11的倒角边缘接触之前的预组装件、即磁体组件。在该实施例中，预组装件上下颠倒安装、即磁体面向下并接触井部23的底部。

该工具还包括推出销27，该推出销27在主体内轴向往复运动。销27具有带有上端的主圆柱形本体27a以及固定至下端的圆形基板29。在该较佳实施例中，销27的上部分往复运动通过砧座28(以下描述)中的钻孔34和井部23的底部，且销27的下端和基板29在主体25的中间沉孔36内往复运动。本体27a的中间部分往复运动通过对齐磁体26(以下描述)中的钻孔35。销27在图4中所示的下限或压缩位置与图5中所示的上限或释放位置之间往复运动。在下限位置中，销27的上端与井部23的底部齐平。在上位置中，基板29接触对齐磁体26，从而起到抵抗任何进一步向上运动的止挡件的作用。在上位置中，销27的上端向上延伸足够远，以将磁体组件10的至少一部分排出井部23。

压缩弹簧22安置在中间沉孔36中。弹簧22接触基板29且将销27向上偏置。

砧座28通过螺钉32紧固至主体25的顶部。当唇部17弯曲成与磁体11接触时，砧座28支承预装配件。

对齐磁体26位于砧座28与压缩弹簧22中间。对齐磁体26安置在主体中的另一中间沉孔35中。由于磁体松装配在预装配件的保持器内，故而对齐磁体以预定极性对齐将磁体对齐在保持器13内，之后唇部将被弯曲成与磁体11接触。

在图3中所示的工具中，预装配件已颠倒放置(相对于图1)在套管24的井部23中。该位置对应于图4。

在图4-6中示出了根据较佳实施例的组装磁体11和保持器13的方法。该方法包括使用上述工具30的简易的两步工艺。通过使用该方法，保持器13保持磁体11与保持器的活动表面齐平，且将磁体11以规定的极性对齐定向。

初始地，如图4中所示，预装配件放置在套管24的井部23中，且磁体11的顶面搁置在推出销27的顶端上。接着，砧座21被降低成与保持器13的底部接触。在整个组装过程中，预装配件被夹持在冲头21与推出销27之间。

接着，冲头21向下运动，并将力施加至保持器13的底部。如图5中所示，冲头21继续抵抗推出销27的力向下朝向砧座28前进。就在预装配件接近砧座28之前，对齐磁体26在组件磁体11上施加磁力并将组件磁体11对齐(转动)至预定的极性对齐。在与砧座28的撞击下，保持器顶部周围的捕获唇部17向下闭合(偏转)抵靠磁体11，以如图2中所示将磁体11牢固地捕获在保持器内。同时，极性记号15通过砧座28上的标记凸起部30同时压印在保持器缘部7中。因而，通过使用该工艺，磁体11和保持器13在冲头21的单个行程中被组装并标记。

接着，冲头21被向上取出。即使冲头向上运动，弹簧22仍继续在组件10上施加向上的力，以保持组件10捕获在冲头21的端部与推出销27之间。一旦冲头21从如图6中所见的工具完全取出，组件10就返回至推出销27停止(止挡)的主位置。随着销27接近主位置，销的基板29被磁性向上吸引并保持抵靠对齐磁体26。该磁性吸引提供了可靠的止挡，用于从井部23的顶部一致地排出组件10。通过对齐磁体26作用于基板29上的向上磁性吸引还适应了弹簧长度和张力的更大的公差。因而，对齐磁体26提供了两种功能、即完成的组件10的磁体对齐和排出辅助。在组装过程完成之后，组件10被移除且下一个预装配件放置在井部23中抵靠推出销。于是可重复该组装过程。

为了更完整地理解工具，在图7中，砧座28和对齐磁体26被隔离地以俯视图示出。砧座28通过螺钉32固定至工具的本体。在图3-6的实施例中，砧座28具有四个高出的凸起特征部30，凸起特征部30将保持器13的缘部7压印出图1中所见的极性标记。参考图7，砧座凸起部30的北极和南极记号与对齐磁体磁极(如虚线所示)相反。因而，该布置将在各零件被固定之前吸引保持器13中的磁体11的相反磁极。因而，磁体11将总是在极性上与将在组件10的保持器缘部上产生的标记径向对齐。

应认为以上描述仅示出了本发明的原理和可能的实施例。此外，由于本领域技术人员将轻易得到许多修改和变化，故而不期望将本发明限制为所示和所描述的确切构造和操作。由此，可诉求合理的修改和等同物，所有这些落入应仅由以下权利要求和其合法等同物所确定的本发明的范围内。

Claims (12)

1.用于将物体组装在保持器内的冲压工具，包括：

主体，所述主体适于刚性固附至冲压框架位于往复冲头的正下方，所述主体具有主体钻孔，向上弹簧偏置的推出销在所述主体钻孔内在压缩位置与释放位置之间往复运动，所述推出销具有在其底端处闭合地接纳在所述主体钻孔内的基板，以及在远侧顶端处终止的向上延伸的柄；

压缩弹簧，所述压缩弹簧在所述基板与所述主体钻孔的底部处的端壁之间操作；

砧座板，所述砧座板固附至所述主体的顶部，所述砧座板具有与所述主体钻孔同心的孔，所述推出销的所述柄延伸通过所述主体钻孔；以及

套管，所述套管抵靠所述砧座板的顶侧，所述套管具有与所述主体钻孔轴向对齐的井部，所述井部适于接纳所述物体和所述保持器的预装配件且还接纳抵靠所述保持器的一侧运行的冲头；

由此，所述保持器的相反侧被向下压靠在所述砧座板上，同时所述推出销接合所述保持器内的所述物体，使得所述保持器的所述相反侧上的特征部变形成将物体刚性地固附至所述保持器。

2.根据权利要求1所述的冲压工具，其特征在于，所述保持器上的所述特征部是从所述保持器的顶边缘延伸的周向唇部，所述周向唇部适于将所述保持器的开口部分地闭合在所述物体上。

3.根据权利要求1所述的冲压工具，其特征在于，还包括固附至所述主体的止挡件，当所述销在所述释放位置中时，所述止挡件抵靠所述推出销的所述基板，以阻止所述销从所述释放位置进一步向上运动。

4.根据权利要求3所述的冲压工具，其特征在于，所述止挡件具有中心孔，当所述推出销在其压缩位置与释放位置之间运动时，所述推出销的所述柄穿过所述中心孔。

5.根据权利要求3所述的冲压工具，其特征在于，所述止挡件是磁性止挡件，所述磁性止挡件操作成当所述推出销运动至所述释放位置时吸引所述基板。

6.根据权利要求5所述的冲压工具，其特征在于，所述物体是松弛地容纳在所述保持器内的磁体，且所述磁体止挡件具有匹配所述磁体的面向下的北磁极和南磁极的面向上的北磁极和南磁极；

其中，在冲头运动循环的向下阶段期间，所述磁体被磁性地带至与所述磁性止挡件的相反磁极对齐。

7.根据权利要求1所述的冲压工具，其特征在于，所述保持器和所述物体被松弛地组装在预装配件中，且其中，在所述冲头的安装行程期间，所述预装配件始终被捕获在所述冲头与所述推出销之间，所述安装行程在冲头运动循环的向下阶段期间当所述冲头首次接触所述保持器时开始，且在所述冲头运动循环的向上阶段期间当所述冲头从所述保持器提起时结束。

8.根据权利要求7所述的冲压工具，其特征在于，所述安装行程的开始和结束对应于所述推出销的所述释放位置。

9.根据权利要求1所述的冲压工具，其特征在于，还包括所述砧座板上的至少一个高出的凸起部，当所述物体被固附至所述保持器时，所述凸起部将标记压印在所述保持器上。

10.根据权利要求9所述的冲压工具，其特征在于，所述物体是磁体且所述标记是极性标记，所述极性标记对应于所述磁体的磁极。

11.根据权利要求5所述的冲压工具，其特征在于，所述磁性止挡件至少部分地位于所述砧座板的所述孔内。

12.根据权利要求11所述的冲压工具，其特征在于，所述推出销的所述柄延伸通过所述止挡件、所述砧座板的所述孔以及所述套管的所述井部。