CN120303486A - 横向磁性扣件 - Google Patents

Abstract

本文所述的实施例采用扣件的形式，诸如按钮、扣钩、或类似物，扣件将按钮磁性地吸引到封壳，从而牢固地闭合扣件。在一个示例性实施例中，扣件包括基部和环。环限定孔，并且基部包括按钮。按钮可以垂直于基部的邻接或以其它方式接合环的表面移动。环包括多个磁体，多个磁体通常定位在环的主体内，并且通常定位在沿着环的圆周或周边的相对的位置处。类似地，磁体定位在按钮内。当环接近基部时，环磁体吸引按钮磁体，将按钮磁体拉入环中并闭合或固定扣件。当按钮伸出时，按钮横向于环磁体（和按钮磁体）的极化方向移动。

Description

横向磁性扣件

相关申请的交叉引用

本专利合作条约专利申请要求2022年8月31日提交的、名称为“横向磁性扣件”的美国临时专利申请号63/402，836的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

所描述的实施例总体上涉及扣件。更具体地，本发明实施例涉及一种磁性扣件，其中按钮或扣钩横向于在按钮或扣钩内的磁极化方向移动。

背景技术

扣件用于将一个物品附接到另一个物品。大多数扣件是机械的；它们依靠两个部件之间的互锁、摩擦或物理对准来操作。一些扣件是磁性的。通常，这些磁性扣件使用磁场将两个部件相互吸引，并且使部件脱开所需的力取决于磁场。此外，磁性扣件通常需要使用者抵抗由磁场产生的力拉动以使扣件脱开。

发明内容

本文所述的某些实施例采用扣件的形式，诸如按钮、扣钩、或类似物，扣件将按钮磁性地吸引到封壳，从而牢固地闭合扣件。在一个示例性实施例中，扣件包括基部和环。环限定孔，并且基部包括按钮。按钮可以垂直于基部的邻接或以其它方式接合环的表面（“接合表面”）移动。环包括多个磁体，多个磁体通常定位在环的主体内，并且通常定位在沿着环的圆周或周边的相对的位置处。类似地，磁体定位在按钮内。当环接近基部时，环磁体吸引按钮磁体，将按钮磁体拉入环中并闭合或固定扣件。当按钮伸到环中时，按钮横向于环磁体（和按钮磁体）的极化方向移动。

一个实施例采取扣件的形式，扣件包括：基部；按钮，按钮至少部分地保持在基部内；以及环，环限定孔，孔的尺寸被设计成接纳按钮的至少一部分；其中：按钮被磁场从未部署位置移动到部署位置；并且按钮的运动横向于磁极化方向。

另一个实施例采取扣件的形式，扣件包括：基部，基部包括：基部；以及偏置机构，偏置机构附接到基部；按钮，按钮至少部分地保持在基部内并且包括：按钮帽；以及附接到按钮帽的按钮磁体；以及环，环限定孔并且包括：环；以及附接到环的一组环磁体；其中：磁场在所述一组环磁体的环磁体之间延伸；在基部邻接环时磁场吸引按钮磁体；当磁场吸引按钮磁体时，磁场使按钮从未部署位置移动到部署位置；并且当按钮从未部署位置移动到部署位置时，其在除了磁体的极化方向之外的方向上移动。

又一实施例采取用于扣紧扣件的方法的形式，方法包括：使扣件的环移动邻近扣件的基部；使扣件的按钮磁性地吸引至环，从而使按钮相对于环移动；以及使按钮接纳在环中限定的孔内；其中：磁场在第一方向上延伸；并且按钮在横向于磁体极化方向的方向上移动。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述将容易理解本公开，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中：

图1示出了处于脱开位置的一示例扣件的第一视图。

图2示出了处于耦接位置的图1的示例性扣件的第二视图。

图3A是处于脱开位置的一示例扣件的剖视图。

图3B是处于耦接位置的图3的示例性扣件的剖视图。

图4是一示例扣件的磁体的俯视图。

图5是一示例扣件的另一剖视图。

图6是一示例扣件的分解视图。

图7是示出用于将一扣件附接到材料体的一种示例方法的流程图。

图8示出了用于在图7的方法中使用的一示例顶部工具。

图9示出了用于在图7的方法中使用的一示例基部工具。

具体实施方式

这里描述的某些实施例采用扣件的形式，诸如按钮、扣钩、或类似物等，其将按钮磁性地吸引到封壳，从而牢固地闭合扣件。在一个示例性实施例中，扣件包括基部和环。环限定孔，并且基部包括按钮。按钮可以垂直于基部的邻接或以其它方式接合环的表面（“接合表面”）移动。环包括多个磁体，多个磁体通常定位在环的主体内，并且通常定位在沿着环的圆周或周边的相对的位置处。类似地，磁体定位在按钮内。

在操作中，环可位于基部的顶上，或以其它方式邻接基部，尽管环和基部可彼此完全分离。当环邻接基部时，环中的磁体吸引按钮中的磁体，使得按钮从基部伸出到环中。环的孔的尺寸被设计成接纳按钮，使得按钮的运动将按钮定位在孔内。

一旦按钮被接收在孔内并且由环和按钮磁体保持就位，扣件就抵抗横向力并且因此抵抗横向脱开。“横向力”是试图使环垂直于其圆柱形轴线移动的力。当按钮撞击限定孔的侧壁时，按钮限制这种运动。因此，纯粹的横向力在使基部与环脱开之前就会先损坏扣件。

相比之下，扣件可以以多种方式相对容易地脱开。首先，可以通过压下按钮从而将其从孔移除，然后施加横向力以使环相对于基部滑动，或反之亦然，来使扣件脱开。替代地，施加足够强度的轴向力（例如，沿环的圆柱形轴线方向的力），以克服环磁体和按钮磁体之间的吸引力，将分离扣件。无论按钮是否被压下都是如此，不过当按钮被压下并缩回到基部中时，分离扣件所需的轴向力的大小是减小的。当按钮在基部中而不是在孔中时，环磁体离按钮磁体更远，因此环和基部之间的吸引力更低。

随着按钮从耦接位置移动到脱开位置，引起该运动所必需的力在当按钮到达其行程终点时再次上升之前迅速下降。这向使用者提供了令人愉快的触觉反馈，指示按钮已经被完全按下，并且扣件现在可以用横向力打开。这种触觉反馈与许多扣件在打开时的生硬的突然的咔哒声或啪嗒声带来的感觉明显不同。

图1示出了示例的扣件100处于打开位置或脱开位置。在该示例中，扣件100由环115、基部105和附接到基部的按钮110形成。虽然环和基部都被示出为连接到带125、130，但其它实施例可以省略带。作为一个示例，环和基部可以替换为连接到片体。环115和基部110可以固定到织物、塑料、金属、木材、复合材料、或任何合适的表面。类似地，环115、按钮110、和/或基部105可以由任何这样的材料形成：其允许磁场从环中的一个或多个磁体穿到按钮中的一个或多个磁体中，反之亦然。

环115在其内部限定孔120。孔120可以穿过环115的整体（例如，是由一个或多个侧壁限定的中空的空间，并且贯通环的相对的表面），或者可以部分地穿过环（例如，是由一个或多个侧壁限定的中空的空间，其中一个侧壁可以形成孔的底部或顶部）。在许多实施例中，孔120的尺寸被设计成接收按钮110。通常，孔的长度和宽度比按钮稍大，使得按钮紧密地配合在孔内。如下所述，孔120的高度可以与当按钮伸出时基部105上方按钮110的高度大致相同，或者比这样的高度更大或更小。如本文所用，“长度”是指沿着环和/或基部的X轴线的测量值，“宽度”是指沿着环和/或基部的Y轴线的测量值，并且“高度”是指沿着环和/或基部的Z轴线的测量值。为了便于参考，在图1中示出了相应的一组轴线。按钮110的运动横向于环磁体的极化方向（下面参照图3A-3B示出和描述）。

按钮110可沿Z轴线移入基部105和部分地移出基部105，如下面更详细地描述的，图2示出了图1的扣件100，其中按钮110伸出（例如，已经移出基部105）。当按钮110处于图2所示的位置时，当环覆盖基部105时，按钮被接收在环115的孔中，从而防止基部和环响应于横向力而分离。下面将更详细地讨论按钮110的垂直的（Z轴线）运动。

图3A是当扣件100处于打开位置或脱开位置时获取的图1的扣件的竖向的剖视示意图。为了简化图，图3A省略了下面参照图6描述的某些特征。如该剖视图所示，在环的主体中存在一个或多个磁体300A、300B（“环磁体”）以及在按钮中存在一个或多个磁体305（“按钮磁体”）。环状磁体300A和300B具有相同的磁极化矢量。该矢量相对于环是径向的。

最初，当环115和基部105彼此不邻接（例如，接触）时，环磁体300A、300B建立如图3A所示的磁场。应注意，磁场可在环115的上表面和下表面的上方或下方以不同程度延伸，这取决于环磁体和环的强度、形状和材料。由于孔120中的气隙，该磁场具有相对弱的通量。

然而，磁通量足够强以在基部105移动靠近环115并最终邻接环115时吸引按钮磁体305。磁场的通量可以克服将按钮110保持在基部105内在其未伸出（例如，未部署）位置的偏置力，从而将按钮拉入伸出（例如，部署）位置，在该位置，按钮部分地从基部突出并进入孔，如图3B所示。因此，磁场使按钮110横向于磁体的极化方向移动。

当按钮110伸到孔120内时，按钮接合环115并且通过抵抗横向力来防止环115与基部105脱离。类似地并且如图3B所示，环磁体300A、300B和按钮磁体305之间的磁吸引力将按钮110并且因此将基部105相对于环115保持就位。因此，磁力抵抗环和基部的轴向脱开。图3B省略了下面参照图6讨论的某些特征，以简示图。

图4是从图3B所示的竖向的截面以90度角获取的扣件100的横向视图，仅示出了当按钮部署时环磁体300A、300B和按钮磁体305的相对位置。图3B省略了下面参照图5讨论的某些特征，以简化图。同样在这张图中，环和基部邻接并且通过环磁体和按钮磁体之间的磁吸引而彼此耦接。如所示，由环磁体和按钮磁体的定位产生的磁场400的方向沿着环磁体300A、300B和按钮磁体305的长度（或者在一些实施例中，宽度）并且横向或垂直于按钮和环的高度进行延伸。

如可以看到的，磁体300A、300B、305的极化（并且因此磁场400通过磁体的中心的方向）横向于按钮的运动方向。也就是说，当按钮垂直移动时，磁体的极化和所得磁场的方向是横向的，使得两者彼此成直角。磁场使按钮移动到磁场中（例如，移动到孔中和在环磁体之间），而不是沿着磁场移动。这导致扣件的紧凑设计，因为环及其孔的尺寸不需要允许按钮在其内运动或沿着磁场运动。

在某些实施例中，磁体可以成形为配合在环和/或按钮内。同样，磁体可以成形为约束或引导产生的磁场。例如，环磁体300A、300B都是半圆形的，并且其尺寸适于配合在环内。类似地，按钮磁体305的面对环磁体300A、300B的侧壁310A、310B向外形成扇形，以贴合按钮的形状，而与环磁体正交的侧壁315a、315B向内形成扇形。这些向内的扇形的侧壁315A、315B成形并约束磁场400，总体上减小了磁场在与所示磁力线正交且与按钮运动方向正交的方向（例如，参照图4向上和向下）上超出按钮的扩展范围。

使用者可以通过向下按压按钮110、按压到基部中并按压到其初始的、如图1所示的脱开位置来将基部105与环115脱开。由于作用在按钮上的其它力，相对容易按压按钮110并使基部105与环115脱离。当按钮向下朝向基部移动和/或向下移动到基部中时，从基部提升环所需的力的量减小。替代地，使用者可以抓住环115或附接到环的物品并从基部105拉离。假设基部105的移动受到约束，而环115相对自由地远离基部移动，则一旦使用者施加足够的力以克服穿过环和按钮磁体的磁场的吸引力，环和基部将分离。

基部105可以包括偏置机构，以将按钮110保持在其脱开位置，而不管按钮和基部的取向如何。例如，如果基部被翻转、推挤、或类似，则偏置机构可以将按钮110至少部分地保持在基部105内。进一步地并且如图1、图3A和图5所示，当按钮处于脱开位置中时，按钮110的上表面可以与基部105的上表面基本上齐平。

图5是环115、按钮110、和基部105的剖视图。如该图所示，环115可以由附接到环下壳505的环上壳500形成。环上壳505和环下壳510限定环115内的内部空间，环磁体300A、300B定位在该内部空间中。环磁体300A、300B可以固定到环上壳500和环下壳505中的一个或两个。

同样地，基部105由附接到基部下壳520的基部上壳510形成，基部上壳和基部下壳限定基部内的内部空间。按钮的凸缘530接纳在该内部空间内；凸缘530不能移动越过基部上壳510，从而限制按钮的竖直运动并确保按钮110在移动到环115的孔中时不与基部105分离。

图5示出了基部内的示例的一偏置机构。这里，偏置机构是弹簧525，弹簧在按钮110的保持在基部内的凸缘530上施加复位力。弹簧525在按钮凸缘530的下表面上施加力，从而将按钮110拉入基部（例如，拉到脱开位置）。弹簧力通常小于由环磁体300A、300B施加在按钮磁体305上的吸引力，从而允许按钮110从基部105伸到孔120中，以及当环如上所述邻接基部时使弹簧525扩张。因此，弹簧（或其它偏置机构）不仅在环从基部移除时缩回按钮，而且还将按钮相对于基部保持在其脱开位置。在一些实施例中，当按钮伸出时弹簧会压缩，而弹簧伸展时会使按钮回到未部署位置。

并非所有实施例都使用弹簧525作为偏置机构。在另一示例实施例中，偏置机构是定位在按钮110下方的磁体。该偏置磁体吸引按钮磁体305，再次将按钮110保持在其相对于基部105的脱开位置。由偏置磁体产生的力通常比由环磁体300A、300B产生的力弱。换句话说，当环邻接基部时，与被吸引到偏置磁体相比，按钮磁体更多地被吸引到环磁体。这导致按钮110垂直于基部105移动并伸入到孔120中，从而将环115耦接到基部105并扣紧扣件100。当环被拉离基部或按钮被使用者按下时，偏置磁体吸引按钮并将按钮保持在其未部署位置。此外，如图6的分解图（下文讨论）所示，某些实施例可以使用多个偏置机构，例如弹簧和返回磁体。

此外，在许多实施例中，弹簧525可以使按钮相对于基部居中。通过保持按钮相对于基部的位置，弹簧确保按钮在基部内不偏离中心。当环与基部对准时，按钮同样相对于环居中并因此伸入到孔中而不碰撞孔的侧壁。此外，由于弹簧使按钮在基部内居中并保持相对位置，因此可以在按钮和基部之间限定间隙，而不必担心按钮会移位或滑动。该间隙允许操作按钮（例如，伸出和缩回或脱开），不被按钮束缚或限制。

一些实施例可以包括旋转自由度，但是具有由磁体300a、300B和305提供的复位扭矩，该复位扭矩导致环相对于基部卡扣到其正确的旋转位置。其它实施例可以在基部内结合一个或多个定向磁体。这些定向磁体通常具有与环磁体相反的极性，使得环磁体被吸引到基部。定向磁体可以将环保持在相对于基部的特定位置和/或定向，例如确保环的孔不与基部重叠（重叠将进而阻止按钮部署）。在一些实施例中，环包括单组环磁体，单组环磁体既被吸引向定向磁体又吸引按钮磁体以部署按钮磁体，如上所述。在其它实施例中，环可以包括吸引按钮磁体的第一组环磁体和吸引定向磁体的第二组磁体。在任一配置中，定向磁体和任何环磁体之间的磁力和磁场小于按钮磁体和相应环磁体之间的磁力和磁场。这确保了定向磁体不会对环与底座的竖直分离产生额外的实质性阻力。

在又一些实施例中，环可以是完全或部分可旋转的。此外，当环和基部彼此耦接时，环可以相对于基部旋转。通过在两者耦接的同时并且在按钮可旋转地固定的情况下将环相对于基部旋转180度，环磁体同样旋转，使得它们的极化与按钮磁体的极化相反。这使得环磁体排斥按钮磁体而不是吸引按钮磁体，从而迫使按钮磁体和相关联的按钮从其部署位置向下移动到其未部署位置。整个基部也被迫离开环。这是可以用在一个实施例中以使扣件脱开或打开的另一种机制。在其它实施例中，按钮或基部可以相对于环旋转，以实现相同的效果。如果按钮没有可旋转地固定，则旋转环将不会打开扣件，这在某些实施例中可能是期望的。

图6是扣件的一个示例实施例的分解图。环由附接到环下壳505的环上壳500形成。两个环磁体300A、300B夹在环上壳500和环下壳505之间。环磁体300A、300B附接到环上壳500和环下壳505中的一个或两个。在一些实施例中，环上壳500固定地附接到环下壳505以形成环115，而在其它实施例中，环上壳可以相对于环下壳旋转。在允许这种旋转的实施例中，环磁体300A、300B通常附接到环上壳500并与其一起旋转，以迫使伸出的按钮110进入未部署位置，如上所述。

按钮110包括附接到按钮基底610的按钮盖605。按钮磁体305固定到按钮盖605和按钮基底610中的一个或两个。按钮基底610可限定凸缘615（类似于图5的凸缘530）。该凸缘615可以如所示的均匀地向外延伸，可以是凹口的，或者可以是不连续的。

基部105包括附接到基部下壳520的基部上壳510，从而形成基部。基部105包含弹簧525和偏置磁体600。弹簧525可以附接到或部分地保持在基部下壳520中，并且同样地附接到按钮磁体305和/或按钮基底610。锻造凸缘、螺钉、或类似的连接件（未示出）可以穿过弹簧525和按钮基底610并进入按钮磁体305，从而连接这三者并将它们保持在一起。偏置磁体600可以定位在限定在基部下壳520中的凹部中。除了（或代替）如上所述帮助按钮110返回到其未部署位置之外，偏置磁体525可以在环115与基部105充分分离时将按钮110保持在未部署位置。偏置磁体600磁性地吸引按钮磁体305，从而在该场景中相对于基部105保持按钮110。

此外，按钮基底610的凸缘530被保持在基部105内；凸缘530的直径或尺寸大于基部上壳510中的开口。这防止当按钮伸出时按钮110与基部105分离或完全离开。

弹簧525通常抗扩张；弹簧525随着按钮105移动远离基部下壳520而扩张。当弹簧525附接到基部下壳505和按钮磁体305时，它将按钮磁体305拉向基部下壳520。该力使按钮复位到其未部署位置。在使用偏置磁体600和/或偏置弹簧525的实施例中，当环115邻接基部时，环磁体和按钮磁体305之间的磁吸引力足够大，以克服无论是单独还是组合的弹簧525和/或磁体600的（一个或多个）复位力和/或保持力，以便部署按钮605。

某些实施例可以包括磁传感器，诸如磁力计或霍尔效应传感器。传感器可位于环、基部、附接到任一者的带或织物、或扣件附近的另一元件（例如电子装置）内。磁传感器可以感测环磁体之间的磁场强度的变化。例如，磁场强度可以在按钮部署时增加（因为按钮磁体定位在环磁体之间），并且在按钮未部署时减小（因为定位在环磁体之间是气隙而不是按钮磁体）。通过感测磁场强度的变化，传感器可以确定扣件是打开还是关闭（例如，按钮是部署的还是未部署的）。传感器又可以向相关联的电子装置发送信号，以便向装置提供扣件和/或按钮状态。这可能是有用的，例如，如果扣件被结合到安全机构中，例如门锁、座椅安全带、夹子、系带或类似物。作为一个非限制性示例，扣件可以结合到一个保持机构中，保持机构诸如汽车中的座椅安全带。除非传感器感测到保持机构被扣紧（例如，按钮或类似结构被接收在环的孔或类似结构中），否则汽车可能不启动、可能不移动或可能是限速的。

虽然实施例已经描述为使用磁体，但是应当理解，那些磁体可以是永磁体或电磁体。此外，可以使用任何合适的材料来形成环磁体、按钮磁体、和/或偏置磁体，并且不同的磁体可以由不同的材料形成。作为一个非限制性示例，偏置磁体可以由铁（或另外的软磁材料）制成，而环磁体由钕（或另外的硬磁材料）制成。这对于确保环磁体产生比基部磁体更强的磁场以促进扣件的操作可能是有用的，如本文所述。

还有其它实施例可以用固定柱代替按钮，与可扩张或可延伸的环组合，而不是与固定环组合。也就是说，环可以伸展以包围固定柱，而不是按钮伸出以被接收在环内。基部、按钮/柱、和/或环的其它形状和构造是可能的，并且在本公开的精神和范围内。通常，这样的形状、构造、和实施例包括朝向静止元件移动的可移动元件。此外，在这样的形状、构造、和实施例中，可移动元件在横向于当可移动元件接合静止元件时建立的磁场的方向上平移。

还有其它实施例可以完全省略按钮磁体，而是由铁磁材料形成按钮（或其一部分）。例如，按钮盖可以由铁、钴、或类似物制成。这样，按钮盖可以被吸引到环磁体，从而导致按钮部署，而不依赖于按钮磁体。

应当认识到，按钮在某些实施例中可以是静态的。即，不需要按钮进行部署或不部署；按钮可以永久地从基部伸出。这样的实施例可以制造更简单，因为不存在移动部件。按钮和环通常仍然包含它们各自的磁体，并且扣件的操作保持不变，即由环磁体产生的磁场吸引按钮磁体，从而将按钮吸引到环的孔中。磁场的磁力仍然将按钮和基部相对于环保持就位并阻止沿环的圆柱轴线的脱开，而按钮和环之间的机械互锁阻止基部和环沿径向方向的脱开。

图7-9示出了用于将扣件100的基部105、按钮110、和环115附接到材料体的示例的方法和相关操作。材料体可以是任何合适的结构、组合物、装置、层、叠层、物品、或元件。例如，该材料体可以是汽车门、底盘、内表面、等等的一部分。作为其他示例，材料体可以是容器。还作为其他示例，材料体可以是服装，并且图7-9描述是关于将扣件100附接到服装的两片的情况。

图7示出了用于将扣件100附接到材料体的方法，该材料体在该示例中是服装。更具体地，服装包括被设计成扣紧在一起的第一部分和第二部分，例如以闭合或固定服装。环115附接到服装的第一部分，并且基部105附接到服装的第二部分。

最初，方法700开始于操作705，其中第一尼龙环和第二尼龙环附接到服装的第一部分。由环工具顶板和环工具底板组成的环工具可以将尼龙环压到服装的第一部分上，施加热和压力中的一个或两个以将尼龙环粘附到服装。作为一个非限制性示例，环工具可以向尼龙环施加3兆帕的压力和170摄氏度的热，但是应当理解，这些值是非限制性的。在不同的实施例中可以使用不同的压力和/或热。同样，环不需要由尼龙制成，而是可以由在足够的热和压力下结合到材料体的任何合适的材料制成。

通常，尼龙环定位在材料体的任一侧上，即第一尼龙环位于环工具顶板下方，第二尼龙环位于环工具底板上方。环工具顶板和环工具底板朝向彼此移动，将材料体的第一部分夹在第一尼龙环和第二尼龙环之间。可以在材料体中切出开口，以便让从环工具底板伸出的定位特征件或基准标记件能够接纳在形成于环工具顶板中的孔中，从而确保环工具底板相对于环工具顶板的对准。

在操作710中，环工具切出中心孔洞用于安装扣件100的环115。环工具底板形成、包括、或附接（无论是可移除地还是可固定地）模切器。环工具顶板和环工具底板朝向彼此移动，直到模切器穿透材料体，形成中心孔洞。通常，尽管不是必须的，操作710的完成不施加任何热但施加足够的压力，以允许模切器穿透材料体。从环工具底板伸出的前述的定位特征件再次可以被接收在形成于环工具顶板中的孔中，从而确保环工具顶板和环工具底板相对于彼此对准。通常，尽管也不是必须的，被模切器切割的材料体部分在尼龙环内，并且尼龙环本身不被切割。在一些实施例中，使用激光切割器而不是模切器来执行该操作。

接下来，在操作715中，磁性环115附接到尼龙环和/或材料体，使得，当扣件被扣紧时，按钮伸出穿过形成在材料体的第一部分中的孔洞并进入环115中。

图8示出了包括环工具顶板805和环工具底板810的环工具800，环工具顶板805和环工具底板810被配置成向第一尼龙环和第二尼龙环施加热和压力，如关于操作705所述的。这将第一尼龙环和第二尼龙环粘合到服装的第一部分。如图所示，环工具底板805可以包括对准特征件815，对准特征件伸到环工具顶板800中的孔820中。在其它实施例中，这些特征件可以被省略或相反设置。环工具顶板805和环工具底板810通常被配置成执行操作705-715，如上所述。在一些实施例中，不同版本的环工具可能执行每个这样的操作，而在另一些实施例中，单个环工具可以执行所有这些操作。此外，环工具的某些元件可以在操作之间更换，例如添加模切器或类似物。

返回到图7，在操作720中，材料体的第二部分准备附接到基部，如果需要的话。应当认识到，操作720是可选的，并且可以被省略，这取决于材料体的性质。在方法700的该特定示例中，材料体是服装，并且更具体地是具有包括羽绒填充物的多层的夹克。基部粘合工具在材料体的第二部分中压缩羽绒夹克的层（或一些层），施加热和压力一段时间以在第二部分处将至少一些层融合在一起。例如，基部粘合工具可以将尼龙层彼此融合和/或通过中间层例如Vectran增强层等融合；在一个示例中，基部粘合工具可将材料体加热至170摄氏度并施加0.475兆帕的压力15秒。这使融合层和间隔层（如果有的话）相对于彼此稳定，从而确保在所有这样的层上同时执行后面的操作，而没有任何层移位。因此，操作720从材料体的第二部分产生融合的堆叠部。如关于图7所使用的，将材料体的部分、区段、或层“融合”在一起是指通过施加热和压力将它们彼此结合。

随后进行操作725，其中材料体的外层可以被融合或以其它方式附接至融合的堆叠部。外层可以是例如尼龙壳的一部分。基部粘合工具可再次用于将外层融合到融合的堆叠部。作为一个非限制性示例，基部粘合工具可以在170摄氏度下施加0.475兆帕的压力30秒，以将外部尼龙层融合到融合的堆叠部。这在材料体的第二部分内或从材料体的第二部分产生最终融合的结构。

接下来，在操作730中，将基环附接到最终融合的结构的外表面。基环工具使第一基环和第二基环相对于彼此和最终融合的结构对准。这里，第一基环和第二基环可以是尼龙，但这不是必需的；可以使用任何合适的材料。

基环工具可以具有基环顶板和基环底板，包括对准结构，诸如一个或多个柱和插座，其确保基环顶板和基环底板在基环工具操作时相对于彼此适当对准。一组孔洞可以穿过材料体（例如，完全融合结构），以允许柱被插座接收，并使材料体相对于基部工具对齐。

通常，基环顶板和基环底板彼此靠近，将第一基环、最终融合结构、和第二基环夹在它们之间。与本文所述的其它操作一样，基环工具施加热和压力以将第一基环和第二基环固定到完全融合结构。基环顶板和基环底板通常包括限制特征件，限制特征件防止第一基环和第二基环相对于基部工具横向移动。作为一个示例，基环顶板和基环底板可以限定一系列径向延伸的突出部，突出部被接收在限定在基环中的径向延伸的孔内，从而防止或减少基环的横向运动。

基环顶板和基环底板向第一基环和第二基环施加压力，以将它们粘附或融合到材料体，并且特别地粘附或融合到完全融合结构。作为一个非限制性示例，压力可以是0.3兆帕，而温度是170摄氏度，并且两者都可以施加30秒。这些值可随第一基环和第二基环的组成、和/或材料体而变化。

在操作735中，贯穿材料体切出一个孔洞，以允许按钮从孔中穿过。该孔洞通常限定在由顶部基环和底部基环包围的区域内，并且在一些情况下，孔洞也可以贯穿基环切出。该孔洞可以使用模切器或激光切割器来制造。

最后，在操作740中，扣件基部固定到顶部尼龙环和底部尼龙环，其中按钮固定在顶部尼龙环和底部尼龙环中，并且被构造成伸出穿过在操作735中产生的孔洞以及在操作710中产生的孔洞。如本文所述，这允许按钮从基部伸出，穿过材料体的第二部分，穿过材料体的第一部分，并且由环接收以扣紧服装。

图9示出了被配置为执行操作720-740中的一个或多个操作的基环工具的一个示例性实施例。基环工具900包括基环顶板905和基环底板910。基环顶板905和基环底板910可以被重新配置以执行不同操作，或者可以被配置为可以执行所有操作而在操作之间没有任何改变。例如，在某些实施例中，模切器可以被添加到基环顶板905，而在其它实施例中，模切器可以是该基环顶板905集成的或恒定的部分。

尽管本文已经关于特定配置和操作方法描述了实施例，但是应当理解，这些实施例、配置、和方法是示例而不是限制。某些实施例可以不同地配置或以不同的方式操作，同时仍然落入本公开的精神和范围内。因此，本发明的适当范围由以下权利要求书而不是本说明书限定。

出于解释的目的，前述说明使用特定命名法以提供对所描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，为了实践所描述的实施例不需要这些特定细节。因此，以上对本文所述的具体实施例的描述是出于说明和描述的目的。它们并非旨在穷举或将实施例限制为所公开的精确形式。鉴于上述教导，对于本领域普通技术人员来说显然可以做许多修改和变化。

Claims (20)

1.一种扣件，所述扣件包括：

基部；

按钮，所述按钮至少部分地保持在所述基部内；和

环，所述环限定孔，所述孔的尺寸被设计成接纳所述按钮的至少一部分；其中：

所述按钮通过磁场从未部署位置移动到部署位置；和

所述按钮的运动横向于所述磁场。

2.根据权利要求1所述的扣件，所述扣件还包括：

定位在所述环内的第一环磁体；

定位在所述环内的第二环磁体；和

定位在所述按钮内的按钮磁体；其中：

所述第一环磁体、第二环磁体、和按钮磁体产生所述磁场；和

所述第一环磁体、第二环磁体、和按钮磁体之间的磁吸引致使所述按钮移动到所述部署位置中。

3.根据权利要求2所述的扣件，其中，所述第一环磁体和第二环磁体定位在所述环内的相对的位置处。

4.根据权利要求2所述的扣件，其中，当所述按钮处于所述部署位置时，所述磁场的强度增加。

5.根据权利要求4所述的扣件，所述扣件还包括传感器，所述传感器被构造成感测所述磁场的所述强度。

6.根据权利要求1所述的扣件，所述扣件还包括偏置机构，所述偏置机构能够操作，以通过对所述按钮施加偏置力，使所述按钮从所述部署位置移动到所述未部署位置。

7.根据权利要求1所述的扣件，其中，所述偏置力小于所述磁场的磁力。

8.一种扣件，所述扣件包括：

基部，所述基部包括：

基部；和

偏置机构，所述偏置机构附接到所述基部；

按钮，所述按钮至少部分地保持在所述基部内并且包括：

按钮帽；和

附接到所述按钮帽的按钮磁体；和

环，所述环限定孔并且包括：

环；和

附接到所述环的一组环磁体；其中：

磁场在所述一组环磁体的环磁体之间延伸；

当所述基部邻接所述环时，所述磁场吸引所述按钮磁体；

当所述磁场吸引所述按钮磁体时，所述磁场使所述按钮从未部署位置移动到部署位置；和

当所述按钮从所述未部署位置移动到所述部署位置时，其在除了磁体的极化方向之外的方向上移动。

9.根据权利要求8所述的扣件，其中，所述按钮横向于所述磁体的所述极化方向移动。

10.根据权利要求8所述的扣件，其中，所述偏置机构是偏置磁体。

11.根据权利要求10所述的扣件，其中：

所述环磁体由硬磁材料制成；和

所述偏置磁体由软磁材料制成。

12.根据权利要求8所述的扣件，其中，所述按钮磁体限定彼此相对的第一扇形侧壁和第二扇形侧壁。

13.根据权利要求12所述的扣件，其中，当所述按钮处于所述部署位置时，所述按钮磁体聚焦所述磁场。

14.根据权利要求8所述的扣件，其中：

所述偏置机构是第一偏置机构；

所述扣件还包括第二偏置机构，所述第二偏置机构附接到所述基部；

所述第一偏置机构是弹簧；和

所述第二偏置机构是磁体。

15.根据权利要求8所述的扣件，其中，所述弹簧还附接到所述按钮磁体。

16.根据权利要求8所述的扣件，其中，当所述按钮从所述未部署位置移动到所述部署位置时，所述弹簧抵抗扩张。

17.根据权利要求8所述的扣件，其中：

所述按钮还包括附接到所述按钮帽的凸缘；和

当所述按钮从所述未部署位置移动到所述部署位置时，所述凸缘被保持在所述基部内。

18.一种用于扣紧扣件的方法，所述方法包括：

使所述扣件的环移动到所述扣件的基部附近；

使所述扣件的按钮磁性地吸引到所述环，从而使所述按钮相对于所述环移动；和

使所述按钮接纳在限定在所述环中的孔内；其中：

所述磁场在第一方向上延伸；和

所述按钮在横向于所述磁场的方向上移动。

19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括当所述按钮在所述孔内时抵抗施加在所述环或基部之一上的剪切力。

20.根据权利要求18所述的方法，其中：

所述环包含环磁体；

所述按钮包含按钮磁体；和

所述环磁体和所述按钮磁体配合以将所述按钮磁性地吸引到所述环。