改进的利用磁体的连接装置 【技术领域】
本发明的方面涉及用于装配各种部件的连接装置，所述各种部件包括但不仅限于首饰部件、附件、配件、通用五金器具部件或者玩具部件。
背景技术
需要存在这样一种连接装置，该连接装置可以安全且牢固地连接部件以避免丢失那些部件，并且可以容易地引导部件从而使装置的使用者可以毫无困难地连接部件。还对这样的连接装置存在需求，该连接装置可以提供与其他部件的不受限制的可互换性，同时提供单一的不可改变的实体外观。
被设计为提供与其他部件的可互换使用的现有产品不能提供牢固的连接。特别的是，当现存的产品被设计为用于昂贵的首饰部件时，部件的安全和牢固连接至关重要。而且，现有产品的适用性受到限制和/或包括可从前面见的夹具、环眼、钩、扣子或者孔，因而提供了有限的多用性。现有产品可以从前面看到。不像本发明的实施方式，现有产品没有出现单一的不可改变的实体外观。先前的利用磁体的解决方案经常大而笨重，影响了设计的美感。
由于磁体仅仅禁得起装置的重量，因此许多现有磁性装置没有足够的牢固性。没有了更多的安全特征，装置在与其他物体接触时会被容易地拉开。而且，许多磁性装置过大而影响了设计的美感。
在现有产品中能够发现与尝试解决这些问题相关的信息。但是，每一个现有产品都存在以下的一个或多个缺点：部件的连接很松因而造成丢失那些部件的风险；连接部件时存在困难；具有与产品的外围表面形成为一整体的可见的孔眼以及捕获钩；具有多个旋钮和夹子；由于仅被悬在链上而限制了应用；具有孔眼的环节；为了用作项链，必须挂在链上，由此具有不连贯的外观；具有有限的应用，例如，只能用于某种部件。
通过在背景部分的提及，以上提到的现有产品没有被承认是关于本发明的现有技术。
【发明内容】
本发明涉及一种磁性连接装置，该磁性链接装置满足对这样一种连接装置的需求，该连接装置可以安全牢固地连接部件以避免这些部件丢失，并且易于引导部件从而使装置的用户毫无困难地连接部件。本发明还涉及这样的磁性连接装置，该连接装置提供与其他部件不受限制的互换性，同时提供了一个独特的不可更改的实体外观。
具有本发明的一个实施方式的特征的连接装置包括磁性第一/母部件和磁性第二/公部件。所述第一/母部件包括：具有顶部和底部的板；位于所述板上的孔；位于所述板的底部上、起始于所述孔的一个缘边的引导弯曲部；位于所述板上的磁体收容部；在所述板的底部上位于所述孔与所述磁体收容部之间的沟槽；以及位于所述板的底部上、起始于所述孔的与所述沟槽相邻的一个缘边的钩捕获部。在另一方面，第二/公部件包括：具有下侧的爪；位于所述爪的末端的外圆角端或锥形端；位于所述爪的下侧且与所述外圆角端或所述锥形端成一体/相连的钩，该钩具有位于所述爪的下侧的内部弯曲部，位于所述爪的下侧的磁体。该磁体的大小适合于装配在所述磁体收容部中且被隔开一定距离，该距离能够适应在将所述钩卡进所述钩捕获部内时所述磁体与所述磁体收容部的接触或所述磁体向所述磁体收容部的插入。
根据本发明的另一个实施方式，所述磁体收容部还可以是位于所述板上的磁性部或磁性区域，并且所述磁体在所述爪的下侧被隔开且尺寸大小适应在将钩卡进所述钩捕获部中时所述磁体与所述磁性部的接触。
本发明的实施方式包括公部件的磁体和母部件的磁体收容部的不同构造。例如，所述磁体可以突出来，并且可以安装在公部件内以使所述磁体和所述公部件的下表面属于同一平面，或者可以被倾斜地安装，使得所述磁体的一部分从所述公部件突出。
本发明的一个实施方式的目的是通过安全而牢固地连接部件以避免这些部件丢失，以及容易地引导部件从而使装置的用户可以毫无困难地连接部件，来提供安全性。本发明的一个实施方式在与部件接合时不能被拆开。公部件的磁体通过在公部件被接合的同时牢固保持公部件而防止公部件被拆开。除了磁体，公部件的外圆角端或锥形端和母部件的弯曲板在接合时相互锁定，并且只有当它从主体上脱落时才松开。连接到该装置的物体的重量由公部件的钩承载，这使得牢固且安全地保持公部件和母部件。
本发明的一个实施方式的目的是提供组合部件的灵活性。提供了所有部件以不同方式不受限制地互换的灵活性，从而创造一个具有看不见连接的首饰或配件部件的完整且大量的收藏，提供一个不可改变的外观实体。而且，提供了长度或者宽度上的灵活性以便于具有许多应用。
本发明的一个实施方式的目的是提供不可改变的外观。根据本发明的一个实施方式，当组装部件时，没有任何按时表明所得到的实体可以以任何方式拆开。没有钩、夹子、铰链、扣或者任何五金器件是从前面或者任何侧面可以看到的，因为内置有母部件的所有物件均在前侧及所有侧面完全完成。母部件的端口在背面，当被佩戴时，从前面及所有侧面都看不到。当连接具有公部件的物件时，所述爪是平的，且被隐藏在背部，从而也看不见。
本发明的一个实施方式的一个目的是通过利用磁体为用户提供容易的部件组装，磁体易于引导公部件进入母部件的端口。
本发明的实施方式通过包括两个安全装置而解决了部件在接合时被拆开的风险的问题。通过使公部件固定且使公部件的外圆角端或锥形端与母部件的弯曲板在接合时相互锁定，将部件安全且牢固地连接，以避免这些部件丢失。
本发明的实施方式通过能够装配各种各样的部件而解决了部件有限组装的问题。例如，任何连接有公部件的物体都可以连接到耳环、别针、鞋、帽子、钱包、腰带或者具有内置的母部件的任何物件。
本发明的实施方式给出一个不可改变的实体外观，因为紧固装置位于内部，只能从每个物件的反面接近，这使它从正面，甚至侧面都是不可见的。而且，不可改变的实体外观提供多样性，因为一个物件可在不同位置和部位固定或者佩戴。例如中心装饰品可被垂直、水平、倾斜地连接，垂直或者水平悬挂，或者作为手镯、胸针或耳环被系上。
本发明的一个实施方式提供了可调节长度的线状物体。线状物体的例子包括可以由线状区段制成的任何物件，例如项链、腰带、带子、钱包、五金器件物品和玩具。在本发明的实施方式中，线状物体可以通过插入线状区段而变长，或者通过减少线状区段而变短，而不会是这种增加或者减少变得明显。本发明的实施方式的其他应用包括被戴在项链、耳环、胸针、项链坠或手镯上的单一部件。包含该装置的时钟利用任何数量的可交换带，可以将手镯转换成手表。
在本文献的其他部分中，本领域技术人员将会更清楚本发明的这些及其他实施方式。
【附图说明】
为了更全面地描述本发明的实施方式，现在参照附图。这些附图并不视为对发明范围的限制，而仅仅是说明。
图1A和图1B以不同透视图示出了根据本发明的一个实施方式的第一/母部件。
图1C是图1A的装置的侧剖视图。
图1D和图1E是根据本发明的不同实施方式的母部件的侧剖视图。
图2A和图2B以不同透视图示出了根据本发明的一个实施方式的第二/公部件。
图2C是图2A的装置的侧剖视图。
图2D和图2E是根据本发明的不同实施方式的公部件的侧剖视图。
图3A到图3D图示了本发明的一个实施方式的操作原理的剖视图。具体地说，图3A到图3D说明了怎样将根据本发明的实施方式的公部件和母部件接合起来。
图4A和图4B图示了本发明的一个实施方式的操作原理的剖视图，说明了怎样解开公部件和母部件。
图5示出了由六个母部件构成的根据本发明的一个实施方式。
图6A示出了根据本发明的一个包括八个母部件其中六个相接合的实施方式。
图6B示出了与图6A相同的实施方式，其中两个端口相接合。
图7示出了作为本发明的一个实施方式的变形的双爪(prong)的公部件。
【具体实施方式】
本文献以上及以下的描述和附图重点在于本发明的一个或者更多个当前优选的实施方式，也描述了一些示例性的可选特征和/或替换实施方式。说明书和附图是为了说明而非限制性的。那些本领域的普通技术人员可以认识到各种变化、修改和替换。这些变化、修改和替换也在本发明的范围内。
图1A示出了根据本发明的一个实施方式的装置的第一部件或母部件的立体图，该第一部件或母部件附接至一部件或附件的背部。该母部件包括板100、位于板100上的孔110、位于板100背部的起始于孔110的一个缘边的引导弯曲部120、位于板100背部的沟槽130、磁体收容部140以及位于孔110的与沟槽130相连接的一个缘边的钩捕获部(trap)160。沟槽130位于板100的背部，在孔110和磁体收容部140之间。钩捕获部160位于孔110的、连接至沟槽130缘边处。
图1B以一个不同的立体图示出了图1A中的装置的母部件。如图所示，磁体收容部140的内部是可见的。母部件还包括设置在磁体收容部140的内底部表面上的诸如磁条150之类的磁性元件。磁性元件150可以在磁体收容部140的内部、上方或者下方，以便于它可以与一个磁体磁性地接合。图1C是根据本发明的一个实施方式的图1A的母部件的侧剖视图，示出了母部件的高度。
图1D示出了根据本发明的一个实施方式的母部件的侧剖视图，其中磁性元件150和板100的背面在同一个平面上。这样，不需要具有开口的磁体收容部。换句话说，磁性元件150作为板100的磁性部分。
图1E是根据本发明的一个实施方式的母部件的侧剖视图，其中磁体收容部具有V形底180，其与板100的一个缘边相连。
图2A示出了根据本发明的一个实施方式的装置的第二部件或公部件的立体图，该第二部件或公部件附接至一个部件或配件的一端。图2A的公部件与图1A的母部件相匹配。公部件包括爪200、外圆角端/锥形端210、钩220、附接至爪200底部的磁体230、以及所述爪的内部弯曲部240。外圆角端210是爪200的弯曲端，该爪200可以进入母部件的孔110。磁体230与母部件的磁体收容部140具有相同的大小和形状。磁体230的底部可以与板100的磁性元件150接触。在本发明的一个实施方式中，磁体230是稀土磁体。
图2B示出了图2A中的公部件的另一个立体图。图2C是根据本发明的一个实施方式的图2A的公部件的侧剖视图，示出了公部件的高度。外圆角端210和爪200的内部弯曲部240的形状被校准以便于爪200插入母部件的孔110中。并且，母部件的引导弯曲部120和钩捕获部160被校准以适应公部件的钩220卡在钩捕获部160中。
图2D是根据本发明的一个实施方式的公部件的侧剖视图，其与图1D的母部件相匹配。磁体230的底部和爪200的背面位于同一平面。这样，磁体230相对于母部件的板100平齐搁置。
图2E是根据本发明的一个实施方式的公部件的侧剖视图，其与图1E的母部件相匹配。磁体230的底部倾斜设置，以便于使磁体230的底部的、最接近钩220的前端280接触板100的缘边并且使磁体230的底部、距钩220最远的后端290与爪200的下表面有一定距离。结果，在爪下面暴露的磁体在横截面中看时具有具有三角形形状。
图3A到3C示出了根据本发明的一个实施方式的剖视图，说明了怎样接合公部件和母部件，以建立一个牢固的结合。图3A示出了根据本发明的一个实施方式的公部件正在插进板100的孔110内。在将外圆角端210插入板100的孔110时，引导弯曲部120引导外圆角端210以使得钩220可以平稳地通过板100的钩捕获部160。
在本发明的该实施方式中，与爪200的下侧的内部弯曲部240相关的公部件的轮廓使得与母部件的接合牢固，并使得公部件被锁定在适当的位置。
图3B示出了根据本发明的一个实施方式的公部件正在被板100的引导弯曲部120引导。当外圆角端210通过板100的钩捕获部160落下时，板100的引导弯曲部120推动钩220以使钩220可以装配到板100的沟槽130中。
图3C说明了根据本发明的一个实施方式的公部件的旋转。当将钩220卡在板100的沟槽130时，外圆角端210被板100的引导弯曲部120引导同时保持钩220卡在钩捕获部160的下面。当磁体230接近板100的磁性元件150时，磁力在爪200的磁体230和磁性元件150之间拉动，这使得旋转更容易。在磁体230的底部接触板100的磁性元件150时，公部件和母部件都被紧固在适当位置。
图3D示出了根据本发明的一个实施方式的完全接合在一起的公部件和母部件，其中磁体230的底部附接至磁性元件150。
图4A到4B示出了剖视图，说明了如何分离根据本发明的一个实施方式的公部件和母部件。如图4A所示，当爪200的磁体230与板100的磁性元件150分离时，爪200的外圆角端210下落直到钩220可以以大于90°的角度滑出钩捕获部160。
图4B示出了从板100的孔110移除母部件，从而分开根据本发明的一个实施方式的公部件和母部件。当将公部件从板100的孔110内移除时，板100的引导弯曲部120引导该公部件，以便于爪200的钩220可以通过板100的钩捕获部160。
如已经讨论过的附图所示，所述部件被设计成以精确的方式装配在一起，以便于母部件与公部件的接合产生牢固且漂亮的连接。通过部件的精确结构可以获得良好的装配，例如，爪200的锥形端210的末端点和内部弯曲部240上的一点之间的距离与引导弯曲部120上的一点和钩捕获部160距离孔110最近的边缘之间的距离相等。爪200的锥形端210的末端点与钩220的一个端部之间的距离大于引导弯曲部120上的点与钩捕获部160距离孔110最近的边缘之间的距离。爪200的锥形端210的末端点和磁体230距离该末端点最远的一端之间的距离，与孔100的缘边上的位于板100的前部与引导弯曲部120连接处的一点和磁体收容部140或者磁性部150的距引导弯曲部120最远的一端的距离相等。
图5示出了本发明的一个实施方式，该实施方式由六个母部件构成，在母部件板的每侧上有三个母部件，包括六个孔110和六个磁体收容部140，因而能够保持六个公部件。其他数目、尺寸和放置位置的母部件(包括孔110和磁体收容部140)也是可以的，以便适应设计部件的变化和数目。
图6A到6B示出了本发明的一个实施方式，该实施方式由八个母部件构成，母部件板的两侧有三个母部件，中间有两个母部件。在图6A中，六个公部件沿着所述板的两个短边侧与六个孔以及相应的磁体收容部接合。图6B示出了与6A的装置相同的实施方式，其中两个公部件与板的中间的两个孔和两个磁性收容部接合。
在本发明的实施方式中，公部件或者母部件的宽度是可以变化的，只要一个部件的宽度与另一个部件的宽度相匹配即可。而且，在本发明的实施方式中，母部件的孔的宽度和母部件的磁体收容部的宽度也是可变的，只要孔的宽度和磁体收容部的宽度分别与公部件的外圆角端或锥形端的宽度以及公部件的磁体的宽度相一致即可。
图7示出了根据本发明的一个实施方式的公部件。图7中的公部件包括爪部700、两个外圆角端710、两个钩720、两个内部弯曲部740和一个磁体730。与图2的公部件相比，图7中的公部件包括一个附加的外圆角端710，多一个钩720，并且多一个内部弯曲部740。与图7的公部件相配的母部件(没有示出)与图1的母部件相比多一个孔、多一个引导弯曲部，多一个沟槽，以及多一个钩捕获部。
本发明的实施方式适合计算机辅助设计与制造程序，这是由于装置的设计和制造所要的紧密公差所致。
虽然已经参照某些优选形式相当详细地描述了本发明，但其他形式也是可以的。例如，任何数量的母部件都可以被附接在元件的背面，以便于进行各种组合。而且，母部件和公部件可以包括与附图中所示不同的设计。在整个说明书和附图中，参照具体构造给出了示例性的实施方式。本领域普通技术人员应认识到，本发明也可以以其他具体形式实施。因此，所附权利要求的精神和范围不应局限于本文包含的优选形式的描述。所有在与权利要求同等含义和范围内的变化都被认为包含在权利要求的精神和范围内。