可连接设备的磁性连接和对准制造技术

本发明专利技术公开了第一电子设备和第二电子设备，其各自包括连接表面和磁性元件。第一设备和第二设备可以沿相应连接表面接触。磁性元件可以被配置为通过相对于彼此移动第一设备和第二设备中的任一者或两者而达到对准位置来对准第一设备和第二设备。磁性元件也可用于在处于对准位置时抵制第一电子设备和第二电子设备断开连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利合作条约专利申请要求2014年3月24日提交的名称为“Magnetic Connection and Alignment of Connectible Devices”的美国临时专利申请No.61/969,343的优先权，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
本公开整体涉及可连接设备，并且更具体地，涉及可连接电子设备的磁性连接和对准。
技术介绍
很多电子设备连接到其他电子设备。例如，电子设备诸如便携式数字媒体播放器、可穿戴设备和/或其他种类的便携式计算设备可以连接到一个或多个坞站，以便充电、传输数据、连接到一个或多个附件诸如外部输入/输出设备等。连接可以机械耦接电子设备和/或可以电耦接电子设备，以实现供电和/或数据传输的目的。利用一些传统耦接技术，可能难以以一种方式维持电子设备之间的机械耦接，这种方式使其不会干扰或进一步方便电子设备之间的电耦接。
技术实现思路
本公开公开了用于连接和对准可连接电子设备的系统与方法。第一可连接电子设备和第二可连接电子设备均可以包括连接表面和磁性元件。可以将两个设备置于接触位置，并且磁性元件之间超过两个表面之间摩擦系数的侧向磁力可以使两个设备进入对准位置，其中磁性元件的横向磁力可以连接两个设备。一个或多个设备可以包括各种特征，其辅助横向磁力超过摩擦系数并将两个设备从接触位置带入对准位置。在一些具体实施中，这样的特征可以包括由一种或多种低摩擦材料形成的连接表面中的一者或多者。在各种具体实施中，可以对应地设定连接表面的形状，以便当两种设备在接触位置和对准位置之间过渡时，降低两个表面之间的摩擦系数。在一些具体实施中，磁性元件之间的横向磁力可以在接触位置和对准位置之间增大。在各种具体实施中，磁性元件中的一个或多个磁性元件可以具有面表面和通过多个侧表面接合的相对表面，其中面表面面对相应的连接表面，并且屏蔽元件可以至少部分地覆盖相对表面和多个侧表面。屏蔽元件可以由柔软磁性材料、铁磁材料和/或展示出容易变为磁性的能力的任何其他材料，诸如铁钴形成，可以在连接表面的方向上引导磁性元件的磁场。在一些具体实施中，第一电子设备可以包括用于从第二电子设备的一个或多个传输部件进行接收的一个或多个接收部件。在这样的情况下，两个设备的连接和对准可以至少用于对准接收和传输部件的目的。例如，传输部件可以是感应电力传输部件，并且接收部件可以是感应电力接收部件。在一些实施方案中，一种用于磁性连接和对准可连接电子设备的系统包括第一电子设备和第二电子设备。第一电子设备包括第一连接表面和定位成与第一连接表面相邻的第一磁性元件，并且第二电子设备包括第二连接表面和定位成与第二连接表面相邻的第二磁性元件。第一磁性元件和第二磁性元件可以产生用于将第一电子设备和第二电子设备相对于彼此从初始位置移动到对准位置的磁力。第一连接表面可以在初始位置和对准位置都接触第二连接表面。一个实施方案可以是一种电子设备，包括限定连接表面的外壳和定位成与第一连接表面相邻并位于外壳内的磁性元件。磁性元件可以被配置为通过将外壳和相邻外表面中的一者相对于另一者移动而达到对准位置来将外壳与外表面对准。磁性元件可以进一步用于在外壳和外表面处于对准位置时，抵制外壳从外表面断开连接。另一个实施方案可以是一种用于磁性连接和对准的系统，包括具有限定第一连接表面的第一外壳的第一电子设备和定位成与第一连接表面相邻的第一磁性元件。该系统还可以包括具有限定第二连接表面的第二外壳的第二电子设备和定位成与第二连接表面相邻的第二磁性元件。第一磁性元件和第二磁性元件可以产生用于将第一电子设备和第二电子设备相对于彼此从初始位置移动到对准位置的磁力。第一连接表面可以在初始位置和对准位置都接触第二连接表面。另一个实施方案可以是一种用于对可连接电子设备进行磁性连接和对准的方法。该方法包括通过磁性方式相对于第二电子设备将第一电子设备从接触位置移动到对准位置；以及利用第一磁性元件和第二磁性元件之间的磁力将第一电子设备和第二电子设备保持在对准位置。应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的主题。说明书和附图共同用于解释本公开的原理。附图说明图1是示出了用于连接和对准可连接电子设备的系统的等距前视图。图2是沿图1的截面A-A截取的图1所示系统的横截面前视图，示出了处于对准位置的可连接电子设备。图3示出了图2的系统，示出了处于一种可能接触位置的可连接电子设备。图4是沿图2的截面B-B截取的图2的系统的横截面侧视图。图5A示出了在从第一电子设备和屏蔽元件去除第一磁性元件时，图2所示的第一磁性元件的磁场。图5B示出了包括从第一电子设备去除的图2所示的屏蔽元件的第一磁性元件的磁场。图6是示出了用于连接和对准可连接电子设备的方法的方法示意图。该方法可通过图1中的系统来执行。图7A是处于接触位置的第一电子设备和第二电子设备的另选实施方案的第一磁性元件和第二磁性元件的近距离视图。图7B是处于对准位置的第一电子设备和第二电子设备的另选实施方案的第一磁性元件和第二磁性元件的近距离视图。图8是示例频率控制的感应充电系统的简化框图。示例频率控制的感应充电系统可用于图2所示的系统。图9-图11示出了样本电子设备的等距视图，其中可以利用本文公开的磁性连接和对准技术的各种实施方案。图12是沿图11中的区域C-C截取的图11的可穿戴设备的示意性横截面侧视图。具体实施方式以下描述包括体现本公开的各种要素的样本系统、方法和装置。然而，应当理解，所描述的公开可以除本文所述的那些形式之外的多种形式来实施。本公开公开了用于连接和对准可连接电子设备的系统与方法。第一可连接电子设备和第二可连接电子设备均可以包括连接表面和磁性元件(其可以是永磁体)，连接表面可以是外壳或其他壳体的部分。可以将两个设备置于连接表面接触的若干可能不同初始或接触位置的一者中。施加于磁性元件之间的磁力的侧向矢量可以将两个设备彼此对准，只要矢量力超过两个设备相邻表面之间的摩擦力即可。设备中的一者或两者的所得移动既可以平移又可以旋转，因为磁性元件的极性可能会将一个或多个电子设备旋转到对准位置。在设备处于对准位置时，磁性元件产生的磁力的横向矢量可能会阻止两个设备和/或相邻表面之间解耦。横向矢量可以大致与侧向矢量横交。如本文所用，“侧向磁力”是指将设备中的一者或两者彼此相对侧向移动的磁力。侧向磁力可以是施加于一个或多个设备上的侧向力，在某些实施方案中，该力通常与两个设备的相邻表面之间的滑动界面对准。作为两个设备彼此相对对准的副作用，可能发生某种横向(高度)运动，尤其是如果相应设备的相邻表面是弯曲的、阶跃的或其他非平面的时。尽管如此，具有侧向分量的运动(即使还有横向运动)可以被认为是由侧向磁力产生的。下文相对于图1-图3更充分地论述侧向磁力。如本文所用，“横向磁力”是指在大致与侧向横交的横向方向上彼此吸引设备的磁力。横向磁力可以用于使两个设备居中并对准，以及抵制两个设备之间的分离或间隙增大。具有横向分量的运动(即使还有侧向运动)可以被认为是由横向磁力产生的(或抵制的)。下文相对于1-图3更充分地论述横向磁力。如本文所述，侧向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：外壳，所述外壳限定连接表面；和磁性元件，所述磁性元件定位成与所述连接表面相邻并且位于所述外壳内，其中：所述磁性元件被配置为通过将所述外壳和相邻外表面中的一者相对于另一者移动而达到对准位置来将所述外壳与所述外表面对准；以及所述磁性元件被进一步配置为在所述外壳和外表面处于所述对准位置时，抵制所述外壳从所述外表面断开连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 US 61/969,3431.一种电子设备，包括：外壳，所述外壳限定连接表面；和磁性元件，所述磁性元件定位成与所述连接表面相邻并且位于所述外壳内，其中：所述磁性元件被配置为通过将所述外壳和相邻外表面中的一者相对于另一者移动而达到对准位置来将所述外壳与所述外表面对准；以及所述磁性元件被进一步配置为在所述外壳和外表面处于所述对准位置时，抵制所述外壳从所述外表面断开连接。2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括用于在所述外壳和外表面处于所述对准位置时接收所传输的电力的接收部件。3.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述接收部件包括感应电力接收部件。4.根据权利要求1所述的电子设备，其中：所述磁性元件生成磁场；以及所述磁场施加侧向磁力以将所述外壳和外表面中的一者相对于另一者移动。5.根据权利要求4所述的电子设备，其中：所述磁场施加横向磁力以抵制所述外壳从所述外表面断开连接；以及所述横向磁力在所述对准位置比在接触位置更大。6.一种用于磁性连接和对准的系统，包括：第一电子设备，包括：第一外壳；和第一磁性元件，所述第一磁性元件定位于所述第一外壳内；以及第二电子设备，包括：第二外壳；和第二磁性元件，所述第二磁性元件定位于所述第二外壳内；其中：所述第一磁性元件和所述第二磁性元件生成用于将所述第一电子设备和所述第二电子设备相对于彼此从初始位置移动到对准位置的磁力；以及所述第一外壳和所述第二外壳在所述初始位置和所述对准位置都彼此接触。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一外壳的第一连接表面或所述第二外壳的第二连接表面中的至少一者包括低摩擦材料。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述低摩擦材料包括晶体材料、摩擦减小涂层和抛光表面中的一种或多种。9.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一设备的第一连接表面和所述第二设备的第二连接表面对应地成形，以减小所述第一连接表面和所述第二连接表面之间的摩擦力。10.根据权利要求6所述的系统，其中当所述第一电子设备和所述第二电子设备在所述初始位置和所述对准位置之间移动时，所述第一磁性元件和所述第二磁性元件之间的横向磁力增大。11.根据权利要求6所述的系统，其中：在所述第一电子设备和所述第二电子设备不处于所述对准位置时，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·戈克，E·S·乔尔，C·S·格拉哈姆，P·J·汤普森，J·M·阿尔维斯，D·C·韦格曼，S·E·姚，M·K·布拉泽齐恩斯基，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US