磁性连接器系统技术方案

本发明专利技术涉及磁性连接器系统，公开了一种电插头(510)和插座(550)，它们依靠来自电磁铁的磁力来维持接触。该插头和插座可以用作功率适配器的一部分，所述功率适配器用于将诸如膝上型计算机的电子装置(70)连接到电源。插头包括电触点(520)，电触点优选地受到朝向插座上相应触点(560)的偏置。插头和插座各具有磁性元件(570、530、530)。插头和插座之一上的磁性元件可以是磁铁或铁磁性材料。插头或插座中另一者上的磁性元件是电磁铁。在使插头和插座接近时，电磁铁与其互补者之间的磁性吸引将触点维持为电导通关系，无论所述互补者是另一磁铁还是铁磁性材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的主题大体上涉及用于电子装置的磁性连接器，更具体地说，涉及用于功率适配器(power adaptor)的电磁连接器，所述功率适配器将膝上型计算机连接到电源。
技术介绍
电子装置(例如膝上型计算机)通常使用由连接到传统AC电源的变压器供应的DC功率。参照图1，图示了根据现有技术的功率适配器20。功率适配器20具有变压器22、电缆26、凸连接器30和凹连接器40。变压器22带有连接到传统的AC电源插座(poweroutlet)(未示出)所用的插头24，凸连接器30由电缆26连接到变压器22。凹连接器40通常附接到电子装置(例如膝上型计算机)10的壳体12，并通常附接到装置10的内部电子器件的印刷电路板14。为了在变压器22与装置10之间进行传统的功率连接，凸连接器30带有插入凹连接器40中的凸端32。用于便携式计算机的连接器优选地尽可能小，并且外形较低以适于当前纤薄的笔记本。可能有多种方式给传统的功率连接造成破坏。在一种示例中，简单地将凸连接器30插入凹连接器40就可能造成破坏。在图2所示的另一种示例中，在凸连接器30与凹连接器40仍然连接在一起的时候无意地用非轴向的力将任一元件(例如装置10、凸连接器30、变压器22等)从其他元件拔出时可能造成破坏。除了传统的功率连接外，还可能以与上述相同的方式对电子装置的其他类型连接产生破坏。大体上，磁性吸引的两个半部的表面积确定了磁通线的数量，并因而确定了它们之间的保持力，因为保持力与两个磁性吸引的半部之间的接触面积成比例。因此，为了有较强的力将两个磁性吸引的半部保持在一起，就希望两个磁性吸引的半部尽可能地大。 本专利技术的主题针对的是将上述问题中的一项或更多项克服或至少减轻其效果。
技术实现思路
本专利技术公开了依赖于磁性力来维持接触的磁性连接器。该磁性连接器包括插头和插座。在一种实施例中，插头和插座可以用作功率适配器的一部分，所述功率适配器用于将电子装置(例如膝上型计算机)连接到可与电源连接的变压器。插头包括多个电销(electrical pin)，所述电销优选地受到朝向位于插座上的多个相应触点的偏置。插头和插座各具有磁性元件。插头和插座之一或其两者上的磁性元件可以是磁铁，磁铁优选为永久稀土磁铁，但也可以使用电磁铁。铁磁性材料可以用作插头或插座中不包括磁铁的那一者上的磁性元件。在使插头和插座接近时，电磁铁与其互补者之间的磁性吸引将插头和插座磁性耦合并维持销和触点的电导通关系，所述互补者是另一磁铁或者铁磁性材料。这种磁性连接器使得在插头或插座在连接的同时被(用足够的力)无意地移动的情况下，插头能够从插座脱离。上文的
技术实现思路
并非对本专利技术各个方面的每一种可能实施例进行的总结。附图说明参照下面对具体实施例的详细说明，与附图结合阅读，可以最佳地理解本专利技术的上述总结、优选实施例以及其他主题方面，在附图中图I图示了根据现有技术的带有功率连接的功率适配器。图2图示了现有技术的功率连接造成的一种可能的破坏。 图3图示了根据本专利技术某些方面的磁性连接器一种实施例的剖视图。图4图示了图3的磁性连接器中插座的正视图。图5图示了图3的磁性连接器中插头的正视图。图6图示了所公开的磁性连接器防止可能破坏的能力。图7图示了图3的磁性连接器的一种可替换实施例。图8A-8B图示了根据本专利技术某些方面的磁性连接器另一种实施例的插头。图9A-9B图示了图8A-8B所公开的磁性连接器中插头所用的插座。图10图示了用于图8A-8B和图9A-9B所公开的磁性连接器的插头和插座的立体图。图11A-11B图示了根据本专利技术的某些方面，具有多个磁铁并具有背板(backplate)的磁性连接器的一种实施例。图12A-12B图示了根据本专利技术的某些方面，具有多个磁铁并具有背板的磁性连接器的另一实施例。图13A-13B图示了根据本专利技术的某些方面，具有电磁铁的磁性连接器的实施例。图14图示了根据本专利技术的某些方面，具有电磁铁和开关元件的磁性连接器的一种实施例。图15图示了根据本专利技术的某些方面，具有电磁铁和接近传感器(proximitysensor)的磁性连接器的一种实施例。图16图示了根据本专利技术的某些方面，具有电磁铁和故障检测器的磁性连接器的一种实施例。图17图示了根据本专利技术的某些方面，具有两个电磁铁并具有故障检测器的磁性连接器的一种实施例。图18图示了根据本专利技术的某些方面，具有电磁铁和控制电路的磁性连接器的一种实施例。尽管所公开的磁性连接器可以有各种变更和替换形式，但在附图中以示例方式示出并在本申请中详细说明了其多种具体实施例。附图和文字描述不应认为是以任何方式对专利技术思想的范围进行的限制。相反，附图和文字描述是根据35U. S. C. § 112的规定，参照具体实施例提供给本领域技术人员的，以对专利技术思想进行举例说明。具体实施例方式参照图3，以剖视图形式图示了根据本专利技术某些方面的磁性连接器100的一种实施例。磁性连接器100包括第一连接器(即插头)110和第二连接器(即插座)150。插头110能够连接到第一装置(即电相关物(electrical relation)) 50,而插座150能够连接到第二装置60。在一种实施例中，第一装置50是变压器，而第二装置60是电子装置(例如膝上型计算机)，该电子装置具有壳体62和内部电子器件64。因此，在一种实施例中，磁性连接器100可以是功率适配器的一部分，所述功率适配器用于通过变压器50将膝上型计算机60连接到传统的AC电源(未示出)。对于标准的膝上型计算机，磁性连接器100优选地针对6A、24V进行设定，插头110和插座150 二者都可以是大约4mm高、6mm宽。插头110包括插头主体112，插头主体112具有表面118并连接到电缆114。优选地,主体112由传统的非导电材料构成。主体112容纳了电缆114的内部导线116，所述电 缆114连接到第一装置50。多个第一电触点120和第一磁性元件130设置在插头主体112上。在一种优选实施例中，如图3所示，第一电触点120优选为经过电镀并受到弹簧载荷的销，从而与插座150上的相应触点维持接触。销120被保持在壳体124中并连接到电缆114的导线116。弹簧122对销120施加偏置，使它们从插头主体112的表面118延伸。在这种实施例中，第一磁性兀件130嵌入插头主体112的表面118中。插座150具有主体152，该主体152连接到第二装置60的壳体62。主体152具有表面158、多个第二电触点160、以及第二磁性兀件140。在一种优选实施例中，如图3所不，第二电触点160是板，所述板嵌入主体152的表面158中，并通过导线162等电连接到内部电子器件64。另外,第二磁性兀件170嵌入主体152的表面118中。为了在第一装置50与第二装置60之间进行电连接，插头110的表面118被定位成靠着插座150的表面158。插头110上的销120与插座150上的板160接合。这样，连接到第一装置50的导线116被电连接到与第二装置60的内部电子器件64相连的导线162。本领域技术人员可以明白，因多种原因而优选采用尖锐的销120与大体上平坦的板160之间的电连接，这些原因例如与触点周围的赫兹应力(Hertzian stress)有关的问题以及与触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·迪弗佐，巴特利·K·安德烈，卡恩叶·利姆，马修·迪安·罗尔巴赫，马克·爱德华·杜特，琼马克·格里，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：