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【发明授权】快速连接磁性接口产品与方法_多拉知识产权有限公司_201710817043.2 

申请/专利权人:多拉知识产权有限公司

申请日:2017-09-12

公开(公告)日:2020-03-24

公开(公告)号:CN108023227B

主分类号:H01R13/62(20060101)

分类号:H01R13/62(20060101);H01R13/02(20060101);H01R24/00(20110101)

优先权:["20161028 US 15/337,357"]

专利状态码:失效-未缴年费专利权终止

法律状态:2022.08.26#未缴年费专利权终止;2018.06.29#专利申请权、专利权的转移;2018.06.05#实质审查的生效;2018.05.11#公开

摘要:一种快速连接适配器,用于传送数据或数据,并将电能从第一电单元传送到第二电单元。适配器包括在第一主体部件和第二主体部件之间的可连接的接口。所述主体部件可以旋转对称地联接,使得任一主体部件的顺时针或逆时针的180度旋转形成相同的电连接,消除了在进行连接时检查对准的需要。两个旋转方向中的任一个旋转方向中的第一和第二主体部件通过磁性“扣合”连接固定在一起。三件套和两件式套件公开用于与常用设备耦连。在可选的实施例中,接口的至少一端包括4个智能传感器以及配置通信的处理器或逻辑门,使得即使在进行电连接之前,也可以以旋转方向正确地布线。

主权项:1.一种快速连接适配器,包括:a具有近端和远端的第一主体部件,所述第一主体部件的所述近端包括连接器近表面,所述连接器近表面具有电能和数据电路引线,所述电能和数据电路引线能够可连接地插入客户端设备中的插座,且所述第一主体部件的所述远端包括磁响应元件和电连接到所述电路引线的多个垫片;b具有近端和远端的第二主体部件,所述第二主体部件的所述近端包括:i具有多个引脚的引脚连接器头,所述多个引脚配置成,在接触到所述多个垫片时,所述多个引脚每一个与所述多个垫片形成电连接,所述电连接定义电接口;ii磁性元件,其配置成围绕所述引脚连接器头安置,其中所述磁性元件和所述磁响应元件配置成在所述第一主体部件的所述远端和所述第二主体部件的所述近端之间产生可热插拔的耦连力;c所述第二主体部件的所述远端具有i集成线缆或配置成接收线缆的线缆插座,其中所述线缆配置成形成到主机设备的电连接;ii在所述引脚连接器头和所述线缆之间或在所述引脚连接器头和线缆插座之间的多个电连接;以及,其中所述两个主体部件定义连接器,并且其中与所述线缆组合的所述连接器配置成,当所述第一主体部件磁性地耦连到所述第二主体部件时,在所述客户端设备和所述主机设备之间传送数据或传送数据和电能的组合;其中具有多个引脚的所述引脚连接器头配置成,当在两个旋转方向中的任何一个方向上接触到所述多个垫片时,与所述多个垫片形成电连接,其中通过所述第二主体部件的所述近端相对于所述第一主体部件的所述远端的180度的旋转定义所述两个旋转方向;并且,所述两个旋转方向分别由所述磁性元件的北极和南极的所对准的方向区分,其中所述磁性元件的北极和南极根据所述电接口的外边缘定向。

全文数据:快速连接磁性接口产品与方法[0001]相关参考应用[0002]本申请是于2015年7月21日提交的US14805,277美国专利申请的部分继续申请,该美国专利申请根据35U.S.C.119e享有于2014年7月21日提交的美国临时专利申请No.62027,184的优先权;本文通过整体引用该美国临时专利申请的方式将其并入本文。技术领域[0003]本申请涉及具有磁性親连器magneticcoupling的电子接口。更具体地,本发明涉及等效于可互换连接的电子器件的电路的具有“扣合到位(snap-in-place”环形磁性親连器和两个旋转方向的电子接口(interface。背景技术[0004]电子模块通常统称为“设备”,其包括,例如,计算机和外围设备,蜂窝电话,照相机,存储棒和以及经一个或多个接口上共享电能和或数据的其他电子设备。这些电子模块通常具有分别用于各个接口的单独的连接器。连接器通过其形状因子接入key,从而使得每个“插头”连接器可以插入一个且仅一个类型的“插座”中,这要求用户确保在插入之前适当地定向和适配连接器,否则可能会损坏连接器或连接器端口(port。[0005]目前,存在有许多电子通信和电能接口。设备可使用,例如并行接口,串行接口,PS2接口,通用串行总线USB接口和火线数据接口进行通信。最近的介绍包括专用接口,如LIGHTNING®Apple,Cupertin〇Calif接口和THUNDERBOLT®Intel,SantaClara,Calif接口。USB是一种受到更普遍认可的充电和数据交换的通用标准,且其有三代可用:即1.〇,2.0和3.0,以增加功率共享,抗干扰性和速度。[0006]通常,连接器包括位于设备中的凹形femalIO端口中的连接器凸形部件malepart。凹形部件通常安装在电路板的边缘。连接器线束中的引脚和引线的数量不同,例如可以在3到30之间变化,但不限于此。如果需要,凸形部件和凹形部件的角色可以互换,但是凸形连接器和凹形插座的组合较为典型。[0007]可用性和耐用性是所有这些接口的重要问题。例如,USB连接器的额定寿命只有1500个插入和拔出周期。研发出的USB3.0将带宽和电能容量提高到lAmp,且研发出的THUNDERBOLT的速度为128GB秒。研发的迷你USB具有斜方体trapezoidalbody,其有助于“接入”电能方向和接地,并其具有折叠侧壁以提高强度。所有这些连接器因其收集异物的能力受到广泛批评。其定位也是存在问题;这是由于随着连接器变小,正确对准连接器的难度也随之增加。同时,还提供了微型USB端口连接器。因此,该领域还需要继续发展。[0008]具有磁性阵列的接口,例如,SONY的专利号为US5,784,577的美国专利、APPLE的专利号为1^7,311,526的美国专利、6〇6以的专利号为1^7,354,315的美国专利、11^^1^勺专利申请号为US20040209489美国专利申请都试图在对接装置中使用磁性耦连器。同样地,Fitt的专利号为US7,874,844的美国专利中阐明,该接口具有三件式的电能耦连器。这些磁性接口耦连器采用垫片来代替引脚,并且由于它们比引脚连接器更卫生,因此被提倡。它们也具有较低的轮廓,因此能够减小装置尺寸。然而,该技术尚未被广泛使用,并且最常见于基于专用親连器proprietarycoupling的专用装置中,且仅当在相应的专有装置中的一个规定方向上进行安装时才有效。[0009]需要为一个设备与其他设备之间的连接提供可互操作的接口,从而使得用户不必依靠接口连接器的接入来确保引脚或垫片的正确排列。双向旋转接口所期望的是在两个方向中的任何一个方向(即,当被翻转时能够智能地正确配合,以便自动防止由于强制连接器部件的不正确定向而造成的损坏。发明内容[0010]本发明包括用于进行电连接的快速连接磁性耦连器,其中,连接器接口配置用于为诸如电话,平板电脑,照相机,记录器,播放器或其他移动电子设备充电和数据共享提供便利。这些快速连接磁性接口的实施例在数据同步和共享中是有利的,例如用于连接可互换连接的电子设备,包括但不限于存储棒,计算机,蜂窝电话,膝上型计算机,DVD播放器,记录器,物联网设备和照相机。本发明还公开了其使用方法。[0011]在第一实施例中,本发明涉及用于将数据和电能或数据传送到第一电子模块移动或客户端设备或从第一电子模块移动或客户端设备传送到第二电子模块主机)的快速连接親连器connectcoupling,其包括位于第一主体部件和第二主体部件之间的接口。该接口是通过将部件面对面地磁性耦连来建立的。主体部件可以相对于主体部件的长轴的右旋或左旋的方式双向旋转地耦连,从而消除了检查连接器部件的相对定向的需要。电能和数据互连的方向不是由主体部件的形状因素决定的,而是由磁性耦连器固定第一主体部件和第二主体部件,使得接口通过轻轻地推拉即可顺畅地配合和分离。优选地,联接器(coupling中的斜面有助于将接口安置在两个等效方向中的任一个中。联接器coupling设置为使得无论是在连接器的右侧或左侧,顶部或底部或惯用手,连接都能够对称的并且可以快速地进行。磁性接口组件光滑而小巧,可以让用户快速方便地与设备进行通信和充电,而无需使用专用的充电线缆。[0012]快速连接磁性接口组件通过USB端口或30引脚连接器或大多数Android®和windows手机平板电脑上的USB迷你端口以及大多数iOSAPPLE®设备上30引脚4G连接器或LIGHTNING®5G连接器插接入设备中。需要开始充电时,用户将设备放置在磁性插座(凹形配对物)附近,并将其通过分接头(tap配合到已插入设备的凸形接口中。通常,LED亮起表示数据和电能电路配合正确且功能正常。[0013]本发明可以包括互补的第一主体部件和第二主体部件,其彼此磁性扣合snap到一起。第二主体部件包括由微型引脚或垫片构成的接口,弹簧加载所述微型引脚或垫片从而允许通过所述第二主体部件中永磁部件的拉力快速地将其连接到第一主体部件接口上的对应的垫片或引脚,其中所述第二主体部件中的永磁部件与第一主体部件内的顺磁元件相互吸引。磁力将两个主体部件拉在一起,同时允许互连的设备进行充电和交换数据。断开两个设备很容易,只要将一个设备远离另一个设备从而断开磁场即可。在磁连接断开之后,第一主体部件上的10插头plug保持插入设备中从而可以容易地重新建立连接。本发明可以用于通过在此公开的两件式或三件式快速连接磁性接口组件进行电能和数据传输。磁性元件是环状件(toroid,并且通过使用与之配合的顺磁元件,使得磁性耦连器能够保持稳定并且自行对准。该环状件可以参考通过围绕与闭合曲线位于同一平面但不与其相交的直线旋转该闭合曲线形成的实体。具有圆形闭合曲线的环状件类似于环形圈,并且是称为“环形环ringtorus”的环形件的子类型。其他环形件子类型包括“喇叭环形件”和“主轴环形件”,“椭圆环形件(elIipticalmelanoid”,“椭圆轴对称环ellipticalaxoid”或“椭圆环形环”,但不限于此。[0014]接口连接是双向旋转的,这意味着磁性接口组件的主体部件可以与任一向下侧面配合。“插入式plug-in”接口如何连接到第二主体部件的接口没有任何方向性,这简化了为设备进行同步,充电或热交换的操作,因为其无需知道充电插头的方向。这对USB接口特别有利,因为目前,它们在接入时,只能对准的方式从某个方向上插入。常见的用户体验是为了避免引起损坏或数据丢失,确定正确方向并适当地插入连接器,但却失败了。这个问题在越来越小型化的“迷你”连接器中尤其明显。[0015]在优选实施例中,快速连接耦连器包括安装在第一主体部件中的第一电接口表面和安装在第二主体部件中的第二电接口表面,这样接口表面具有配置成在其之间建立电连接的配合表面和配合电子连接器,所述接口表面还具有垂直于所述接口表面的共同的旋转长轴,其中所述电连接在两个主体部件的第一和第二旋转方向中是等效的。第一旋转方向和第二旋转方向由所述连接器的长轴上的主体部件的180度旋转进行限定。[0016]在其他实施例中,本发明可以被配置为具有集成接口连接器的对接站,第一或第二主体部件集成到客户端设备中,从而使得当客户端设备安装到具有相应的磁互连的对接站上时方便连接。在其他实施例中,两个电子模块通过本发明的接口连接器连接在一起,其中至少一个电子模块包括用于在对接期间检测磁性耦连器的极性的霍尔效应传感器,和用于在连接之前收发数据(和或电能)的电路。作为本发明的实施例,优选地,本文中所改进的THUNDERBOLT^,USB和UGHTNING#快速连接器具有接近定向proximity-directed的双向旋转可连接的磁性親连器[0017]通过结合附图考虑以下对本发明的详细描述,将更容易理解本发明的元件,特征,步骤和优点,其中本发明的当前优选实施例以举例的方式进行说明。[0018]然而,应当明确地理解,附图仅用于说明和描述,并不旨在作为本发明的限制定义。表征本发明各方面的各种要素,特征,步骤及其组合在所附权利要求书中特别指出并形成本发明公开的一部分。本发明不一定必须存在于这些独立的方面中的任何一个中,相反的可以在整体上采用本发明。附图说明[0019]结合考虑附图,本发明中的内容将更容易理解,附图中:[0020]图IA示出了现有技术的4引脚USB连接器;[0021]图IB显示了可选配置,其包括用于接收凸形USB线缆端连接器的USB端口;[0022]图2A和2B是本发明的磁性快速连接耦连器的示意图,其具有在近端顶部,右侧)上的凸形迷你USB连接器,且配置为在其第二端上接收USB凸形连接器;[0023]图3A和3B是图2A的快速连接USB磁性接口组件的分解图;其中,图3A示出了第一“插入式”主体部件,图3B示出第二主体部件;[0024]图4A和4B是图2A的快速连接USB磁性接口组件的分解图;其中,图4A示出了具有插入式微型USB连接器的第一主体部件,图4B示出了配置成在近端的用于接收微型USB线缆的第二主体部件;[0025]图5A是第二主体部件的3引脚弹簧安装的连接器实施例的透视图;[0026]图5B是配置为插入到第一电子设备的IO端口中的可双旋转耦连的第一“插入式”主体部件的透视图;[0027]图6是用于在两个旋转参考体系中的任何一个粗椭圆箭头)中电连接第一和第二主体部件的磁性接口耦连器的示意图;[0028]图7是本发明的磁性接口组件的电路原理图,其可以在两个旋转参考系中的任一个粗体椭圆箭头)中连接;[0029]图8A和8B示出了第一主体部件;[0030]图8C示出了图8D的第二主体部件的俯视图;[0031]图8D和8E是具有用于本发明的双旋转磁性接口组件的10-引脚布局的第一主体部件的示意图;[0032]图9A是本发明的数据共享磁性接口组件的第一主体部件的透视图;其中凸形插入端设置为与各种LIGHTNING®产品兼容;[0033]图9B和9C分别示出了其侧视图和端视图;其中引脚布局由两列组成以便能够轴对称并具有对称旋转轴线,使得凸形或第二主体部件的I80度双向旋转能够得到电等价的引脚配置;[0034]图9D和9E分别是其边缘图和俯视图;[0035]图IOA是本发明的数据共享磁性接口组件的第一主体部件的透视图;其中凸形插入端设置为与各种THUNDERBOLT®产品兼容;[0036]图IOB和IOC分别示出了其侧视图和端视图;[0037]图IOD和IOE分别是其边缘图和俯视图;[0038]图IlA是包括带有磁响应元件的凸形LIGHTNING®插入端顶部和弓丨脚接触电接口(底部的磁性接口组件的示意图;[0039]图IIB是包括带有磁响应元件的凸形thunibrbolt⑩插入端顶部)和引脚接触电接口(底部的磁性接口组件的示意图;[0040]图12A是快速连接接口的第二主体部件的透视图;[0041]图12B和12C分别示出了其侧视图和俯视图;[0042]图12D是其远端的细节图,并且示出了具有凸形THUNDERBOLT®插入端的线缆的接收端口;[0043]图12E是具有引脚和磁性环形件的磁性接口的近端视图,其配置成与插入端主体部件的外端配合;[0044]图13是设置在电子设备这里是智能电话机)中的第一主体部件和第二主体部件的配合端的示意图;[0045]图14验证了接口具有旋转对称的电连接性,即在第一方向位置和接口旋转180度后的第二方向位置上它是功能相当的;粗体箭头表示电接口的双向旋转对称性;[0046]图15是用于插入在电子设备(这里示出为智能电话)和标准线缆(在此配备有THUNDERBOLT®线缆端的三件式快速耦连磁性接口组件的视图;[0047]图16A是用于插入电子设备(这里示出为智能电话)和标准线缆(在此配备LIGHTNING·©线缆端部件之间的三件式快速耦连磁性接口组件的视图;[0048]图16A至16E示出了用于安装虚线箭头本发明的快速耦连磁性接口组件的方法的步骤;[0049]图16F和16G验证了任何一个耦连主体部件的旋转如何形成等效电路;[0050]图17A和17B是本发明的两类快速连接磁性接口组件的示意图;[0051]图18A和18B示出了配置成将USB电能和数据电能与具有磁性互连第二插入式主体部件的移动设备未示出互连的专用线缆;[0052]图18C和18D分别是线缆的第一主体部件和USB端的配合磁性接口端;[0053]图19A是第一插入式主体部件和线缆的视图,其修改为具有包围引脚阵列的环形磁体元件的配合电耦连器;[0054]图19B显示了完全组装的快速磁性耦连器;[0055]图19C是具有磁性親连器的电接口的两个面的不意图;[0056]图20示出了具有弹簧座的代表性引脚;[0057]图21是具有根据磁场检测连接极性并相应地配置该器件内电路的逻辑容量logiccapacity的器件的流程图;[0058]图22是本发明的“智能”磁性接口组件的电路原理图。[0059]以上附图不一定按比例绘制。本发明中的某些特征或组件可以以略微示意的形式示出,并且出于清楚,容易解释和简明的目的,附图中可能未示出常规元件的一些细节。因此,附图被作为本文公开的说明书,书面描述和教导的一部分。[0060]词汇表[0061]在以下描述中使用某些术语来指代特定特征,步骤或组分,并且它们被用作说明而不是限制的术语。如本领域技术人员理解的,不同的人可以通过不同的名称来引用相同的特征,步骤或组件。在名称上不同,但不在结构,功能或作用上不同的组件,步骤或特征被认为是等效的且不具有区别性的,且可以在本文中进行替代而不偏离本发明。这里按照发明人的意图来定义某些含义,即它们为固有含义。本文使用的其它单词和短语具有与相关领域技术人员显而易见的使用一致的含义。以下定义补充了本说明书其他部分中阐述的单词和短语。[0062]除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在发生冲突的情况下,目前的说明书,包括定义,将用于对照(control。[0063]“USB”是“通用串行总线”的首字母缩略词,它已成为外围设备与计算机主板有线连接的最常用标准,最近也常用于将外围设备连接到手机和物联网设备。尽管将特别参考USB标准来描述本发明,需要理解的是,本发明的原理同样适用于其他标准,特别是具有与USB标准不同的接触设计或形式因素的连接器。这些连接器包括例如LIGHTNING®连接器,THUNDERBOUB连接器以及各种迷你和微型种类,包括并行总线连接器。因此,应当理解,如所描述和要求保护的本发明并不旨在限于任何具体标准,并且更通用的术语“可互换连接的电子设备(interchangeablyconnectableelectronics”将被简称为“ICE”,以表示允许设备互联的任何接口标准。因为USB标准要求具有4.35V至5.25V电压的电能线,所以较高的电压用于表示USB接口,而较低的电压,例如低于3V,将表示低压串行接口。[0064]USB连接器通过标准化的插头和端口连接来代替不同类型的串行和并行端口连接器。为了成功实现USB连接器,处理器必须为具有USB兼容性并且可以理解它的操作系统。这可以通过插拔hotswapping完成,而不需要在每次外围设备从处理器连接或移除时关闭并重新启动系统。处理器自动检测外围设备并配置必要的软件。USB标准允许同时连接多个外围设备。许多处理器具有多个USB端口,一些称为USB集线器的外围设备具有额外的端口,以允许多个外围设备级联或“菊花链式”连接在一起。USB控制器检测外围设备需要电能或数据并将电能或数据传送到外围设备。USB应用论坛USB-IF规范使用术语“USB”来表示速度为12Mbps和1.5Mbps的外围设备(如操纵杆,键盘和鼠标),“高速USB”用于表示可用于大多数其他设备的480Mbps的高速,如数码相机和CD-ROM刻录机。[0065]通常使用两种不同类型的USB连接器。一种是“A”型连接器,其使用在连接器板一侧的直线上包括四个引脚的插座。引脚#1用于电能,引脚#4接地连接,而引脚#2和3分别用于输出和输入数据。另一种是“B”型连接器,其在插座连接器板的任一侧包括两个引脚。本发明主要涉及“A”型连接器的改进。USB端口也通过版本来描述,从1.0当前到3.0。其他电能和数据端口在本领域中是已知的,例如LIGHTNING®和THUNDERBOLT®。THUNDERBOLT是通信端口,能够在128GHz工作,与USB不兼容,但已经在专有的外部存储设备上使用,如“存储棒”和Android设备。[0066]—般连接词语包括但不限于“连接”,“附连attach”,“结合conjoin”,“固定”和“添加affixed”,其并不意味着是限制性的,其只是表示“相关联”的结构可能具有多种关联方式。“电连接”表示用于传送功率,数字信号和或模拟信号的连接。[0067]“处理器”是指以数字形式接受信息并基于编程指令序列对特定结果进行操作的数字设备。处理器通常用作包括时钟,随机存取存储器和非易失性存储器包括编程指令)的数字电路中的一部分,并且可以通过诸如USB端口的10端口与其他数字设备或模拟设备连接。[0068]“右手方向”和“左手方向”是指具有两种结构的接口,可以在两个方向中的任一方向进行这样的连接。这是通过将接口设置为具有连接对称的镜像轴并通过使用冗余电连接实现的。因为这些接口连接器通常具有扩展的长宽比,所以最常见的方向是“上侧朝上”和“下侧朝上”。USB连接器的上侧有时难以区分,微型USB端口具有防止下侧朝上插入的外形尺寸。插入倒置位置可能会导致Vbus到GRD的短路,这些引脚通常放置在连接器的主体中。Vbus有时也称为VCC或V+。对为右手方向或左手方向的定向不敏感的连接器是“双向可连接的接口”。更具体地,在接合形成等效电路时,磁性接口连接器的主体部件可以被翻转为“右侧向上”或“右侧向下”。[0069]相关术语应该进行如下解释。例如,术语“前”意在相对于术语“后”,术语“上”意在相对于术语“下”,术语“垂直”是指相对于术语“水平”,术语“顶”意在与“底”相关,术语“内”是指相对于术语“外”,等等。除非另有明确说明,否则“第一”,“第二”,“第三”和“第四”均仅用于指示,而不是用于顺序或限制。“一个实施例”,“实施例”或“方面”是指结合实施例或方面描述的特定特征,结构,步骤,组合或特点被包括在至少一个本发明的实施例中。因此,贯穿本说明书的各处的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定都指代相同的实施例,并且可以应用于多个实施例。此外,本发明的特定特征,结构或特征可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。[0070]应该指出,术语“可能”,“可以”和“也许”用于表示替代和可选择的特征,并且仅在权利要求中具体包括时才应被解释为限制。各种组件,特征,步骤或实施例都是“优选的”,无论其是否被具体指示。不包括特定限制的权利要求不应被解释为包括该限制。权利要求书中使用的术语“一”或“一个”不排除多个。[0071]“常规”是指在本发明涉及的技术中已知和通常理解的术语或方法。[0072]“适用于”包括并涵盖“能够”的含义,另外“设计为”适用于表示专利意图的那些用途。相比之下,以“能够”的限制撰写的权利要求也包括功能元件超出了本公开中指出的用途的意外使用和滥用(参见AspexEyewearVMarchonEyewear672F3d1335,1349FedCirc2012。如本文所使用的“设置为”或者“配置为”,“设计为”,被用于指示能够被设计成并且旨在用于支持本发明的结构,因此其比“能够为”更严格。[0073]除非上下文另有要求,否则贯穿整个说明书和权利要求书,术语“包括”及其变体,例如“具有”和“包括”应以开放的,包容的意义来解释为一一“包括但不限于”。[0074]所附权利要求不应被解释为包括装置加功能的限制,除非给定的权利要求明确地引用了35USC§122f的装置加功能条款,使用“用于……的装置”并跟有动名词形式的动词。[0075]本文公开的“方法”是指用于实现所描述的端口的一个或多个步骤或动作。除非对于实施例的正确操作需要特定的步骤或动作顺序,否则在不脱离本发明的范围的情况下可以修改特定步骤和或动作的顺序和或使用。具体实施方式[0076]图IA用于说明现有技术的4引脚USB连接器。图IB示出了替代配置,包括用于接收凸形USB线缆端连接器的微型USB端口。图IA没有按比例绘制,但是示出了引脚布局。额定电源设备Vbczs为3.6至5VDC,并将其尽可能远离接地GND地内置在连接器。两个中间引脚D+,D_用于差分信号,例如用于双向旋转串行数据交换的5mV方波。数据传输由速度为1.5至480Mbps的板载通信芯片支持,具体取决于版本。[0077]标准USB1.0和2.0连接器是矩形的,但包括只能够在一个方向插入的内部基准。当插座不容易接近时,猜测正确方向的难度比较高,这样的情况是经常发生的,因为许多USB端口均设置在计算机的后部。Mini-USB端口已经提前解决了这个问题,其具有防止错误插入的斜方形状尺寸,但是通过这些方法不能实现双向旋转连接的接口,并且同样的插座仍然可能不被容易地检查到以确定连接器的正确方向。在手机充电器上也存在类似的问题,其中,甚至可以看到具有立体特定主体形式的微型USB连接器一开始就以错误的方向连接插座,然后必须反向才能正确插入。这将导致连接器和内部电路板上的J插头或边缘引脚的磨损,并且使用户感到沮丧。[0078]现有技术的连接器的附图示出以下问题:A、当前的迷你USB标准不容易允许凸形连接器在其厚度或长度方面进一步的微型化。现有技术第3.0代连接器通常可以支持多达8个引脚,并且依靠数据线束的简单复制来实现更大的安培数吞吐量和带宽。传统连接器仅支持3,4或5引脚。B、传统的第一代和第二代USB凸形连接器通常是矩形的,除了尝试和错误之外,难以将连接器正确地装配到插座中。C、USB标准在将多个设备插入USB连接器时,同意因为其他已经安装的设备的物理干扰而出现问题。需要USB扩展集线器来解决这个问题。D、连接器的长度及其刚度导致负载转移到插座外壳上,因此插座容易受到故障的影响。长度对于设计者和用户来说也是有问题的,因为在连接器和设备内部需要间隙,限制了小型化并且对设备周围的工作空间中造成杂乱。[0079]图2A是本发明的磁性快速连接适配器20的第一视图,其具有两个主体部件标记为“第一插入式主体部件”21或“第一主体部件”和“第二主体部件”22。第二主体部件形成为当进行连接时第一主体部件插入的套筒。为了描述的目的,指向连接到或者插入到移动或客户端电子设备的任何端部被称为“连接器近端”24,且用于从主机设备接收线缆或指向线缆连接方向的端部,在这里都称为“连接器远端”25。本文中,连接器远端包括标准USB端口,连接器近端定义为可插入的插入式迷你连接器24a。[0080]近端终止于插入式连接器24a,插入式连接器24a安置到“移动”或“客户端”设备上的兼容IO或电能端口中。在该示例中,远端25终止于用于接收充电线缆的标准USB接□〇[0081]连接器是双向可连接的接口,并且依赖于外形尺寸和引脚布局通用性的组合,使得“右手旋转方向”和“左手旋转定向”都被允许。用户可以将“线缆”在“上侧朝上”和“下侧朝上”的方向上连接到电子设备。两个主体部件的配合接口中的引脚布局在垂直纵向穿过连接器的中心平面的两侧上对称如图2B所示),使得连接器可以旋转-360,-180,0,180或360度,而在电连接方面没有差别。“旋转对称连接”或“双旋转连接”的概念在图6和图7旋转粗体箭头)中示意性地表示。[0082]优选地,该第一实施例的快速连接耦连适配器是可以被改装到现有设备以进行充电(或数据传输)的插入式设备,并且其允许用户在不受正确定向的限制下进行线缆到设备的连接。在其他实施例中,本发明的磁性接口组件与用于连接设备的设备和或线缆是一体的。[0083]耦连适配器依靠磁性接口,使得可以用接头(tap进行电连接,并且可以用较小的推拉力来分离。在下面的分解图中更详细地描述了磁性接口。[0084]图3A和3B是图2A的快速连接适配器20的分解图。其中,图3A示出了第一主体部件21,图3B示出了第二主体部件22。第一主体部件从近端到远端的组件包括标准的凸形迷你连接器24a;具有在远端侧的四个垫片的印刷电路板PCB33,安置在PCB上的绝缘覆层34,定义磁响应连接器套筒的由含铁材料或者磁响应陶瓷制成的机加工环形线圈35,和具有用于接收第二主体部件的近端的开放对接凸台35a的模制的外部主体或壳体32。[0085]第一主体部件包括这里标识为PCB电路板33的接口表面,PCB电路板33上具有用于接触第二主体部件的引脚的垫片,以便通过其建立电连接。可以使用其它接口表面来代替引脚和垫片。[0086]主体部件的设置使得接口表面是双向可连接的并可以磁性耦连。磁极优选定向于垂直于环形件的平面,但并不限定于此;第二主体部件中的任何永磁体环形件将对插入式主体部件中的任何参数反应元件施加磁性親连力。[0087]图3B是第二主体部件的对应的分解图,从近端到远端,包括模制壳体或主体36,磁性环形件37,插入对接端口内的第二主体壳体中的3引脚弹簧加载的连接器头部组件38,绝缘套筒39和用于从主机设备接收外部线缆的凹形连接器插座40,其中该模制壳体或主体36围绕远端主体部件并且在尺寸上能够容纳第二主体部件的内部对接凸台(bay。重叠的外部主体套筒可以用于增加联接的刚度。[0088]连接器的每个引脚是弹簧加载的圆柱体或空心金属指(参见图20,其是通过磁性环状件插入并支撑在PCB上的引脚头组件的一部分。[0089]令人惊奇的是,使用环形线在两个方面是有利的:它允许引脚头组件插入电路板从而自对准正如在第一主体部件中的电路板的垫片自对准一样),并且还环绕磁性接口的整个周围产生均匀的磁力,进而稳定了耦连。磁性环状件可以是含铁体或钕复合永磁体等,并且可以磁化,使得通量平行并且与连接器的长轴方向同轴,或者通常垂直于中心平面,如图2B所示。磁场的极性可以相对于环形件的赤道是两极的polar,或者相对于通过环形件的相对端或相对侧面的中心线是两极的。磁性作用在安装在第一主体部件中的磁响应金属芯或套筒上。磁场足以为主体部件提供温和的吸引力,因此,通常不需要高通量密度的稀土磁体。也可以使用较弱的陶瓷磁体,其提供通量密度足以将主体部件可拆卸地保持在一起。[0090]由小到中等稀土磁体产生的磁场可以超过1.4特斯拉。典型的冰箱磁体可能有50尚斯;个小铁磁体也许是100尚斯。小钦磁体钦铁棚,NIB,N42级或更尚级)可能广生超过2000高斯(2特斯拉)。已经使用第二主体部件中的小型稀土磁体构造了优选的接口装置,用于提供足够的拉力与第一主体部件中的磁响应芯或磁响应套管磁性耦连,使得两个接口表面容易通过有意的分离而分离,但不会在正常使用中晃动或自发断开。[0091]可选地,电触点(electroniccontacts的各个引脚可以是磁体和或磁响应元件。通常,需要线性的或场阵列的电触点。根据数据和电能传输要求,触点阵列可能具有少至2个引脚,或多达30个或64个引脚。优选地,通过使用磁性引脚制造电触点,各个引脚面可以是平面的,以便降低接触电阻,并且接口厚度可以更紧凑。可以使用镀金来增加导电性,并且可以将磁体在低于其居里温度的温度下焊接或以其他方式固定到柔性电路板层,以便自校正触点之间的接口表面的任何未对准的情况。当使用阵列时,方向性可以通过触点的电极pole的方向来确定,使得排斥力和吸引力用于将耦连引导到所需要的方向上,或者电极可以共同定向,以便最大化吸引力并建立阵列的双旋转。优选地,使用磁体使得吸引力是协作的,因为使用吸引力和排斥力来建立导向的磁性耦连器对于用户经历来说,可能是难以想象的。通过使用单个永久磁体与配合接口部分中的磁响应芯组合,本发明的所得的双旋转耦连器既坚固又方便使用。[0092]图4A和4B是图2A的快速连接适配器20的分解图。其中,组件标记如前所述,但以替代的透视图呈现。如图所示,第二主体部件22图4B的三个弹簧加载引脚“指”41与PCB电路板33图4A的三个垫片42相接处,以闭合两个接口表面之间的电路。同样地,如图所示,图4A中示出了微型连接器24a的凸形端,模制的凸形外部本体或壳体32,位于PCB电路板33上的绝缘覆盖层34以及滑动在壳体32内的磁性响应环形件35这里由机件钢machinedsteel制成)图4B示出了在凹形親连主体或壳体36内滑动的磁体,其具有对接凸台36a,三引脚连接器头部组件38,绝缘套环或套筒39以及凹形微连接器线缆接收端口40。第二主体部件设置在远端25,右下方),用于从主机设备接收线缆。[0093]图5A是具有三个引脚41的引脚头部组件38的细节图。该实施例设置为在两个方向(g卩,具有双接地)中的任一个中传送电能。每个引脚是弹簧加载以便将引脚与第一主体部件21的PCB电路板33上的相应的垫片42的接合偏置。引脚对应于GND,VBUS和GND备用接地),显示出了旋转对称电连接。图5B是可配对的第一“插入式”主体部件31的透视图,这里具有配置为插入到移动设备的接收端口中的重要的THUNDERBOLT插入式连接器24b。[0094]图6是具有磁性耦连器的接口连接器的示意图,用于在两个旋转参考系(粗体箭头)中的任一个中电连接第一和第二电子模块或装置。通过在近端配置具有冗余复式接地的引脚布局和引线(图7,和在主体部件之间的可逆连接的磁性接口60,该接口具有旋转对称的电连接性,从而实现可双向旋转连接的充电适配器。通过绘制的椭圆形的双头箭头来表示旋转自由度,直双头箭头表示使两个电子模块或其连接器相互电接触的动作,从而示意性地描述出这个概念。虚线曲线表示磁性耦连器。磁通量的方向性仅为显示说明,并且可以根据组件中的永磁体或磁体的极性而变化。一个或两个模块或连接器部分可以包括永磁体。当仅一个部件包括永磁体时,另一部分设置有磁响应芯或磁响应套筒,以便在两个模块或连接器部分之间产生吸引力。可调整磁场的强度,使接口连接附件方便,较为坚固,易于拆卸。[0095]在一些情况下,本发明用于将线缆连接到设备或将快速连接适配器连接到线缆。在其他情况下,连接两个设备。在其他情况下,设备连接到充电座。如下所述,旋转对称连通性的概念也可以用于方便可双向旋转连接的数据共享接口,例如,可用于在两个设备上同步数据,以将数据从第一设备备份到第二设备,可用于将文件复制到打印机或其他外围设备,可用于在外围设备上播放音乐等,而不限于此。[0096]图7是可以在两个旋转参考体系中的任一个中连接的本发明的充电适配器的电路原理图。绘制电路以示出旋转对称的连接,其中,椭圆形双头箭头表示磁性接口60的旋转自由度的特性。例如在PCB或等效支撑件上形成交叉(crossover,使得任一接地端GND61在操作上均是等效的,且中心引脚Vbus62是热插拔的(hot。双旋转连接性是组合的凸形接口和凹形接口的功能,并且接口两侧的作用是可互换的。如图所示,交叉连接是在设备一侧进行的,但这对设计人员来说是方便的。以这种方式,可以使用3引脚近端连接器以右手或左手方向(即,在上侧朝上或下侧朝上方向)进行电连接,使得用户不再需要更长时间来检查连接器并验证插入是否正确。在这种设计中,数据引线D+,D_保持打开,但是数据共享也可以通过如图9A-9E和图10A-10E所示的本发明的快速连接接口和下面描述的其它附图来实现。[0097]图8A和8B是可选的具有THUNDERBOLT®插入连接器24a的第一主体部件80的视图。图8C示出了图8D的第二主体部件82的下侧视图。图8D和图8E是具有用于本发明的双旋转数据和功率快速连接的十引脚布局83的第二主体部件82的视图。无论旋转方向如何,凸形插入连接器24a图8B,顶部通过镜向对称耦连接端口中的一排引脚电连接。可以看出,两个主体部位之间的接口电连接无论惯用手如何都是等效的,并且基本上是通用接口,使得右撇子和左撇子不具有功能上的不同。[0098]图9A是本发明的可选的第一主体部件90在商业上称为“插件plugie”的第一实施例)的数据共享的图。透视图是本发明的数据和电能共享适配器的第一主体部件的视图。凸形插入端91顶部配置为与各种LIGHTNING®产品兼容,图9B和9C分别示出了其侧视图和端视图。图9D和9E分别是其边缘图和俯视图,第一主体部件的远端面92上的引脚布局92a由两排垫片组成,使其为轴对称的并且具有旋转对称轴线,从而使得凸形或第二主体部件的180度双向旋转为电等效的电路配置。垫片接线是双向可连接的,使得用户不再需要检查连接器并验证插入是否正确。垫片连接中的冗余使其具有旋转对称电连接性。[0099]图IOA是用于本发明的数据和功率共享快速连接的可选的第一主体部件100在商业上称为“插件”的第二实施例的透视图。凸形插入端101配置成与各种thunderbolt®产品兼容。图IOB和IOC分别示出了其侧视图和端视图。图IOD和IOE分别是其边缘图和俯视图。远端面102上的垫片布局由单排垫片阵列102a构成,但其为轴对称的并且具有旋转对称轴线,使得第一或第二主体部件的180度双向旋转后能取得电等效引脚配置。图IOE是插入连接器101的近端面的图。[0100]图IlA是具有磁响应元件114包围的凸形LIGHTNING®插头111顶部)和引脚接触电接口(远端面112,底部)的5引脚适配器或联接器110的示意图。这种插件通常与APPLE®产品一起使用,例如iPHONE®。支撑套环(COIIar通常是顺磁材料,例如由不锈钢制成,并且可以被阳极氧化以呈现吸引人的颜色。引脚接触电接口113的安装特征为斜面113a以便于配合对准。电垫片设置在接口的远端面112上。[0101]图IlB是具有带有磁响应元件的凸形THUNDERBOLT®插头119顶部)和具有引脚接触电接口118底部)的另一个5引脚适配器或联接器115的示意图。这种互连是例如ANDROID®产品使用的“插件”。支撑套环116通常是顺磁材料,例如由不锈钢制成,并且可以被阳极化以呈现吸引人的颜色。引脚接触电接口117的垫片安装特征为斜面117a以便于配合对准。电垫片设置在接口的远端面118上。[0102]图12A是快速连接接口的可选的5引脚第二主体部件120的透视图。图12B和12C分别示出了其侧视图和俯视图。图12D是远端121的细节图,并且示出了具有凸形THUNDERBOLT®插头的线缆的接收端口。图12E是具有弓丨脚的磁性接口的近端面122的视图,并且设置为与插入式主体件的外端配合的磁性环形件。引脚布局由具有旋转对称轴的一排五个引脚组成,使得第一或第二主体部件的180度双向旋转能够获得电等效的引脚配置。支撑壳体通常是塑料或金属壳体,并且可以被阳极氧化以呈现吸引人的颜色。功能指示器LED199安装在外壳中。[0103]图13是安置在移动设备这里是智能电话机的10电能端口中的7垫片第一主体部件130的透视图,以及第二主体部件132的配合端视图,其线缆133搁置在智能设备的顶部上。第一主体部件上的七个垫片131用于接合第二主体部件上的七个引脚。第二主体部件还包括磁性环形件,并且第一主体部件包括磁响应元件,其用于在两个部件之间产生对称且均匀的磁性耦连,使得部件可以容易地分离,但在连接在一起时进行电气专用electricallypatent通信。引脚135中的每一个都安转有弹簧,弹簧力对抗磁力以确保牢固的连接。如图14所示,快速连接适配器配置为通过接口140传送数据和电能。[0104]线缆端连接器组件134插入第二主体部件并且是可拆卸的,使得三件式组合包括第一插入式主体部件130,第二主体部件132和具有端部连接器头部134的线缆。可以将第二主体部件换出,以便可以使用LIGHTNING·®*THUNDERBOLT㊣线缆组件。[0105]在该实施例中,第一主体部件130将安装在装置中,并且通过对接步骤将暴露的7引脚接口进行线缆连接,使得两个接口表面通过接头tap平滑配合电连接,并且通过较小的推拉力能顺畅地分离。然而,可以制造具有板装7引脚接口的集成设计,从而接受具有旋转对称电连接性即,两件式组件)的线缆连接器。“第一”和“第二”的作用只是为了简洁地解释,没有物理意义。[0106]图14是具有线缆的双向旋转适配器的示意图。合适的线缆是本领域已知的。适配器允许用户通过使用适配器进行设备-线缆-设备的连接,而不受正确定向的接入。适配器主体部件是凹形连接器,具有5引脚输入和7引脚输出。7引脚输出是旋转对称的,从而使得线缆或凹形连接器的180度旋转顺时针或逆时针可以获得相同的连接。在该实施例中,第一主体部件将安装在设备接收端口中,然后通过对接步骤对暴露的7引脚接口进行线缆连接,使得两个接口表面通过接头tap平滑配合电连接,并且通过较小的推拉力能顺畅地分离。第二适配器主体部件配置为在连接点140处连接以共享数据和电能。连接点可以是插头连接点或硬接线连接点。[0107]如图14所示,第二主体部件ADAPTER的磁性接口141具有旋转对称的电连接性,即,在接口旋转180度的第一方向位置和第二方向位置处功能上是等效的;七个引脚连接GND,D+,D-,VBUS,D-,D+,GND在VBUS接点的任一侧以镜像顺序对称,并且可以与图11A、IlB和13所示的代表性的第一主体部件接口130配合。粗椭圆箭头表示与适配器的磁性接口141电耦连的双向旋转对称性。[0108]第二主体部件用于在远端与具有五个引脚的标准USB线缆相配合,其中VBUS是电能插头,GND为接地,D+和D-是数据线,ID是额外的引脚。这里所示的额外引脚ID未连接,但是可选地,其可以连接需要另一种导线连接到设备的设备。5引脚输入通常是USBA线缆的标准接线。[0109]第一主体部件可以安装在移动设备上的插座中,并且第二主体部件安装在端部,使得线缆可以插入线缆接收器中。可选地,第二主体部件可以永久地安装在线缆上的端部。线缆设计成两种结构。在一种结构中,线缆端连接器插入第二主体部件(即,三件式组件)中的凹形插座中。但是在另一构造中,线缆制造成具有作为其端部连接器(即,两件式组件的第二主体部件,从而消除了在第二主体部件的远端连接器端处的插头连接。[0110]线缆可以是插入部件,也可以是第二主体部件的集成部件。集成线缆例如在图13,17A,17B,18A,18B和图19A至19C所示。在图16A,16B,16C,16D,16E,16F和16G中示出了用于插入式线缆的设备。[0111]线缆用于连接两个设备,通常是移动或客户端设备和主机设备,以便于双向可旋转连接的数据共享接口,例如可以用于在两个设备上同步数据以备份数据从第一设备到第二设备,用于将文件复制到打印机或其他外围设备等等。[0112]因此,线缆被设想为用于共享数据和或共享电能,本发明的磁性接口组件(“耦连适配器”),无论是否集成到线缆中,都能够通过其旋转对称的电连接性便于数据交换和电能。线缆及其与两个旋转结构中的任一个中的适配器的连接是该概念的一部分。[0113]图15是用于插入电子设备(这里示出为智能电话)和标准线缆(在此配备的是THUNDERBOLT®线缆端153之间的“三件式”快速耦连适配器150的视图。第一主体部件151包诂THUNDERBOLT®线缆插件cableplug-in,以便与智能设备中的接收端口相匹配。第二主体部件或“耦连适配器”152连接线缆和第一主体部件的远端。因此,可以在线缆和设备之间插入“三件式”快速耦连适配器150,以实现扣合到位并且容易地分开的快速磁性耦连。第二主体部件152可以作为三件式套件使用分离的线缆,其可以由套件提供或由客户端设备制造商提供组成快速耦连适配器150并且与第一主体部件153兼容。第一和第二主体部件根据各种线缆和一个或多个客户端设备上的端口设置为多类。[0114]图16A是第二种“三件式”快速耦连适配器的视图,用于插入在电子设备(这里示出为智能电话和标准线缆在此配备LIGHTNING⑧线缆端部)之间。第一主体部件包括LIGHTNING®线缆插件,以匹配智能设备中的接收端口,因此“三件式”快速耦连适配器可以插入线缆和设备之间,以实现扣合到位并且容易地分开的快速磁性耦连。[0115]图16A至16E示出了具有客户端设备这里描述的为智能电话的“三件式”快速耦连适配器160的使用方法的步骤。通常,如图16B所示,第一插入式主体部161插入到便携式智能设备162中。接下来,如图16C所示,移动线缆端163插入第二主体部。中间结果如图16D所示,其中,第一主体部件位于智能设备中,并且第二主体部件作为单元164位于线缆的端部上。进行连接的顺序当然不限于图中所示。[0116]当组合在一起时,两个部分(161,162采用“扣合”磁性耦连,并且不管选择了主体部件的哪个旋转方向,该电路都显然是电连接的(electricallypatent的。在此,安装在第二主体部件的中心处的发光二极管199是点亮的,向用户确认这显然是电连接的,并且接口正在传输电能或数据和电能。断开该连接会导致LED变暗。[0117]图16F和16G示出了装置和方法的通用性。无论快速连接耦连器的两个部分161,162中的任何一个的方向如何,用户都可以可靠地实现连接。其任何一个都可以翻转而不影响电连接。拆卸与组装相反,但用户可以选择永久性地放置移动设备中显示的第一个主体部件。可以预先设置多个移动设备以安装第一个主体部件。第二主体部件可以保留在线缆上,允许用户将线缆从一个设备切换到另一个设备,而不需要努力找到正确的方向。优选地,只要用户将两个部件分开,磁性连接器接口就容易被破坏。在这种情况下,示出了三件式磁性接口组件,但是也设计了两件式组件,并将在下面给出。[0118]—般来说,本发明可以被描述为用于从主机设备向移动设备提供数据和或供电的方法。该方法可以被描述为具有几个步骤。第一步涉及将具有第一“插入式”主体部件的智能设备安装在第一面上,该第一面具有低长宽比且靠近设备外部壳体。第二步涉及将具有第二面的第二主体部件的磁性表面与第一主体部件的暴露表面磁接近,使得两个表面磁性“扣合”在一起并形成用于通过接口进行传输数据或数据和电能的电触点。该方法还涉及从或到)主机设备向(或到和从移动设备发送数据或数据和电能。在该方法的第一变型中,在与第一面垂直的长轴上旋转第一主体部件〇度或180度,以实现用于传送数据或数据和功率的等效电路。在该方法的第二变型中,在与第一面垂直的长轴上旋转第二主体部件或线缆〇度或180度,以实现用于传输数据或数据和功率的等效电路。[0119]在另一方面,本发明的方法包括提供快速连接耦连器的步骤,该快速连接联接器包括具有第一面的第一插入式主体部件和具有第二面的第二主体部件;a其中,所述第一插入式主体部件包括插入端和相对端,所述插入端具有适于由客户端设备的IO和电能端口连接地接收的引线,并且所述相对端包括磁响应元件,所述相对端还包括与引线电连接的多个垫片;b第二主体部件包括第一端和第二端,所述第一端包括:i引脚连接器头,其具有多个引脚,所述多个引脚用于在与所述多个垫片接触时,与所述多个垫片电连接;ii设置为围绕所述引脚连接器头设置的磁性环形件,其中,所述磁性环形件和所述磁响应元件用于在两个旋转方向中的任一个方向上,在所述第一面和所述第二面之间施加耦连力;所述两个旋转方向包括第一旋转方向,其中所述第一面和所述第二面在相对彼此零旋转处相互配合,以及第二旋转方向,其中所述第一面和所述第二面在相对于彼此一百八十度旋转处相互配合,在两个方向上以磁性耦连形成电接口;以及C所述第二端在所述引脚连接器头和线缆之间具有多个电连接,其中所述电连接用于当在两个旋转方向中的任一方向上形成电接口时,在一个方向上或双向地通过移动设备和主机设备之间的接口传送数据或数据和电能的组合。[0120]图18A和18B示出了用于将USB电能和数据与具有兼容性第二插件主体部件的移动设备未示出)互连的专用线缆180。线缆可以设置有线缆扎带181,使得其可以容易地卷绕和组织用于存储,并且可以根据用户偏好提供一个或多个长度且具有两个端部182,183。图18C和18D分别是配合的第一主体部件接口端面182a和线缆的USB端面183a。可以提供LED199。[0121]图17A和17B是本发明的快速连接耦连器170,175的两个“种类”的“两件式”适配器的效果图。图17A示出了THUNDERBOLT®耦连器组170,图17B示出了LIGHTNING㊣耦连器组175。也可以基于这种简单的设计提供其他种类的接口,诸如USB接口,第三代接口,第四代接口等。接口可以包括用于传送功率和数据的三个,四个,五个,六个,七个或更多个单独的电连接。还设想了具有十个或十个以上或二十个或二十个以上电连接的接口。在图17A和17B中,第二主体部件(172,177是线缆173,178上的永久端部件,消除了可能被错放或掉落的松散的中间件如图15所示)。现在,实现电数据或电能和数据连接所需的唯一步骤是使两个配合端171172或176172接近,使得它们在磁力拉动下相互扣合。[0122]图19A是第一插入式主体部件91和线缆178的分解图,其中线缆端部修改为具有环形磁体元件的第二主体部件端部组件177,该环形磁体元件围绕有引脚阵列。这里,我们在第一主体部件看到两排电垫片,每个垫片在第二主体部件接口上具有相应的弹簧加载引脚。图19B示出了组装完整的磁性接口耦连组件190,其插入智能设备197。中心灯199在完成连接时亮起,并且在连接断开时熄灭。作为客户端设备,示出了智能电话197,智能电话具有电能和IO端口198。耦连适配器可以作为两件式套件具有集成线缆)的一部分提供。[0123]图19C是具有电接口的磁性耦连器的两个面的透视图。第一插入式主体部件176位于移动设备中的电能和IO端口中,这里示出为智能电话197。第二主体部件177集成在线缆178的一端并且搁置在智能设备上。可以重新定位第二主体部件具有五个引脚的暴露的表面以磁性地连接第一主体部件具有五个垫片)的暴露的远端面176a。通常,引脚是金或其他导电金属,并与线缆中的导线连接。通常,垫片通过导线与插入式连接器连接这里是如图19A所示的LIGHTNING®连接器),插入式连接器在移动设备内部进行IO和充电连接。[0124]在本发明中公开了一种组装在磁性环形件200内的弹簧加载的引脚头连接器PCB组件。位于环形件中的引脚头连接器如图19C和其相应的说明所示。第二主体部件的组件,相对于终端移动设备从远端到近端,包括标准的凹形连接器或线缆;围绕第二主体部件用于绝缘的套筒;具有安装在印刷电路板上的弹簧引脚201图20的焊接安装座,其中每个弹簧引脚或等效物是从第二主体部件接口突出的弹簧加载圆柱体或空心金属指;以环形件的形式插入套筒内的引脚连接器的头部的磁体,和具有用于接收第一主体部件的第一面的开放的对接凸台的模制的外部主体或壳体。令人惊奇的是,磁性接口的引脚和垫片在制造过程中通过第二主体部件中的环形件的尺寸公差及其在第一主体部件中的与之匹配的磁响应元件的尺寸公差进行对准,并且在使用期间通过位于第一主体部件对接端口上的外部斜面和磁场进行对准,外部斜面和磁场一起使得两个部件能够自动对准,并且使得供应商能够采用有效的磁力拉力设计,从而足以获得硬接触,但接触容易被破坏以分离各部件。[0125]图20中示出了样本引脚201。弹簧驱动的引脚如图19C所示安装成,并且当受到磁拉力时收到压缩,确保电连接apatentelectricalconnection。在这种方式下,磁拉力和弹簧推力互补,彼此相对,使引脚和垫片牢固接触。[0126]这里清楚地示出了可选地位于便携式设备中的第一主体部件31,161,171,176的概念。即使在磁连接断开时第一个主体部件保持插入设备。“可互换连接电子设备”的概念允许热插拔hotswapping。将设备与第二主体部件断开连接是容易的,只需要将设备拉离第二主体部件即可,并且重新连接也同样容易一一磁性接口的两个部分似乎在由壳体的斜面边缘提供的导丝上卡扣在一起。[0127]图21是具有根据邻近的磁场检测连接极性的智能逻辑容量的装置的流程图,并且相应地配置了装置内的电路。令人惊讶的是,通过使用磁传感器,可以在建立电连接之前,可以对内部电路进行任何重新配置以接受连接,其具有以下优点:能够防止可能的电损坏,并避免需要肖特基二极管和ESD器件来防止在切换期间由瞬态电流或电压尖峰引起的短路损坏。[0128]在该装置中,配合接口包括具有传感器的一个主体部件,该传感器用于在接口移动到接近位置时确定接口的第二主体部件中的磁场的极性。通常,第二主体部件包括有根据接口的外边缘进行北极和南极定向的永磁体。第一主体部件中的传感器可以是霍尔效应晶体管等,并且可以报告指示接近磁场的强度和极性的信号。处理器在接收到该信号时,可以在设备电路内配置闸门和开关,使得连接器接口与输入设备完全兼容,并且任何功率或数据电路都是完全可用的,而不管相关对准或连接器的“惯用手”如何。以这种方式,通过根据从智能传感器接收的信号重新配置电路,而不是依靠用户对准连接器接口来实现旋转对称的电连接。因此,磁性耦连器在提供用于接合和分离电连接的吸引力方面具有双重功能和协同作用,同时还用于确保电连接具有完整的功能,而不管耦连硬件的方向性如何。[0129]这种类型的电路的示意图在图22中示出,其中本发明的“智能”充电适配器还包括可以在微处理器的控制下使用逻辑门或开关的数据传输连接器,该微处理器位于电子设备、模块或电子接口,例如对接托架或支架的内部。处理器可以通过线缆与客户端设备进行通信,例如,使用此接口等方式。并且可以访问闪存和处理音频或图形数据信号,扫描,传输和打开文件等等。可以根据数据传输的需要重新配置多个数据线,例如USB3.0连接器等。[0130]在该视图中,线缆连接器包括具有北极⑼和南极⑸的永磁体和相关联的磁通。通过安装在接口中的霍尔效应晶体管对磁通线进行解码,磁通线的极性取决于连接器接近接口(双箭头的方向或手性,进行正或负的输出。[0131]主机电子设备或接口可以包括开关。开关可以是固态或模拟开关。开关的输入可以与Vbus和GND耦连,或者可以与数据线Dl,D2耦连,如图所示,其中数据线被允许通过来自客户USB设备等处的线缆将数据传输到主机设备,第一开关的输入可以与数据线Dl和具有数据线D2的第二开关耦连,使得根据处理器中的逻辑,电路对于一个或另一个或两个数据线是完整的。开关默认情况下处于打开状态,并在接收到智能传感器的信号时闭合,指示接近对接接口的设备连接器的接近。[0132]主机设备还可以包括电压调节器。电压调节器可以耦连到开关的输出端,因此当开关闭合时,电压调节器的输出端连接到Vbus。电压调节器可以是,例如,包括电路,该电路可通过对接接口或快速连接耦连器从电能向移动设备中的电池充电。在另一个实施例中,电压调节器可以将Vbus与主机设备的电池或燃料电池的电压轨或阳极直接耦连,并将GND与公共接地端或机箱接地端耦连或耦连到电池或燃料电池的阴极。[0133]主机设备可以包括处理器有时也称为“微处理器”或“控制器”)。处理器可以与系统时钟耦连。处理器能够通过多个接口,如UART或并行数据总线,进行通信。处理器可以具有不同的输入输出总线,用于在不同的接口上进行通信。处理器可以如图所示耦连到开关的输出端。一个开关的第一输出可以耦连到对应于处理器Dl上的特定接口或引脚的主处理器的一个总线上。第二开关的第二输出可以耦连到对应于处理器D2上的不同接口或引脚的主机处理器的第二总线。开关可以将数据与Dl或D2连接,以便于使用检测到的接口进行通信。处理器可以继续与移动设备进行通信,例如,使用该接口。处理器还可以执行或引导主机设备固有的其他功能。例如,处理器可以访问闪存并处理音频或图形数据信号,以扫描,传送和打开文件等等。[0134]在该示例性示意图中,为了清楚简化,示出了霍尔效应传感器星形)。假设本领域技术人员知道发射极和集电极电路。霍尔效应传感器用于在灵敏度的预设水平上检测磁场的出现,并且还可以用于检测磁场的极性,并通过相应地改变其输出进行响应。可以将输出引导到处理器或附件电路,并且可以执行基于软件或固件的逻辑操作以相应地重新配置开关和或逻辑门,以便准备好主机设备,用于对接这个例子中所示的移动设备。[0135]具有对100高斯或更高的场的敏感度的霍尔效应传感器是众所周知的。比例式霍尔效应传感器输出与磁场强度成比例的模拟电压。优选的器件是单极的,并且通常在没有施加的磁场的情况下,输出为电能电压的一半。然而,例如,然而,当南极磁极在表面上的时候,电压会增加,或者当南极磁极在表面上的时候,电压会减小。配对单极器件或双极器件也可用于检测与本发明的磁耦连器的永磁体相配合的连接接口的磁场接近和极性。在一实施例中,可以使用集成电路或施密特触发器将输出转换为用于功率切换的数字“开_关”信号,并且如果需要,可以使用容易小型化的固态电路预先放大输出。[0136]—旦主机设备选择要使用哪个通信接口,就可以引导接口控制器开始接收和发送数据的操作。默认情况下,接口控制器可以断电,并且适当的控制器可以通过直接来自传感器或处理器的信号来接通。一旦连接,相应的接口控制器可以初始化与外部设备的通信。这意味着,接口控制器可以采取通常称为“握手”程序的某些步骤来开始跨接口的两个设备之间的通信。这些握手程序对于每种类型的接口可以是不同的。[0137]这些和其他实施例使得电子设备或对接托架中的芯片能够切换电路,以便接收外部连接并且使得适当的电连接独立于连接器的方向。完成对接的操作可以由处理器自动执行,或者可以在主机或移动设备中的用户接口的控制下执行。[0138]可以根据需要重新配置诸如USB3.0连接器中的多条数据线。电能也可以重新配置。本发明的这些和其它特征是本领域的技术效果,并使得用于可以在不需要用户检查连接器并验证正确的插入的情况下建立电连接,。[0139]对于电触点的磁性接口使用还可以减少支撑电连接所需的主体部件包括插座,引脚和连接器的宽度或深度,从而促进增强小型化和便利性的趋势。[0140]在一般的情况下,磁性接口耦连器组件的智能连接体现为,其具有:[0141]a具有两个配合部件的电连接器,所述两个部件包括具有第一连接器接口表面的第一电组件和具有第二连接器接口表面的第二电组件,其中,所述第一电组件与所述第二电组件在其连接器接口表面处电连接,其中,所述电连接器的接口表面在第一旋转方向和第二旋转方向配合,所述第一旋转方向和第二旋转方向由适配器的长轴上的部件的正或负180度旋转定义,并且其中,所述长轴垂直于该接口表面;[0142]⑹靠近第一连接器接口表面的磁体和靠近第二连接器接口表面的磁响应元件,其中,所述磁体能够通过与所述磁响应元件接触时的磁吸引力将所述第一电组件可操作地固定到所述第二电组件上,其中,磁体设置有具有极性的磁场,第一旋转方向和第二旋转方向分别通过与磁体的北极和南极的方向对准进行区分;[0143]c第二电组件中的电路元件,其中,所述电路元件用于检测磁场的极性并将信号输出给与第二电组件中的电路可操作地连接的处理器,电路具有用于配合所述部件的开关或逻辑门,使得第一和第二连接器接口表面在相互接触时在第一和第二连接器接口表面之间建立多个电连接,所述多个电连接由处理器根据靠近磁体时电路元件检测到的磁场的极性进行设置。在优选实施例中,磁体和磁响应元件作为磁耦连器,其将第一接口表面与第二接口表面固定并电连接,使得两个装置平滑配合,可通过分接头tap电连接,并与用较小的力即可将二者顺畅地分离。永磁体和磁响应元件的形状优选为环形,以方便插入电路板,并且在连接时确保更高的稳定性水平。多个电连接设置为在处理器的控制下共享电能和数据,从而使得用户不需要正确对准连接器。其可以由多种配置。在一种配置中,处理器设置在客户端设备中,并且第一电组件可操作地连接到主机设备。另一中配置中,处理器设置在主机设备中,并且第一电组件可操作地与客户端设备连接。同时要求的还有,具有快速连接耦连器的线缆,其中第一电组件安装在主机设备上,并且第二电组件安装在线缆的端部上。或者将第一电组件安装在客户端设备上,并且将第二电组件端接地安装在线缆的端部上。[0144]上述公开内容足以使得本领域普通技术人员能够实施本发明,并且提供了实施本发明人可以采用的目前预期的本发明的最佳方式。以上是对本发明的优选实施例的完整描述,但是各种替代,修改和等同都是可能的。这些实施例,替代,修改和等同物可以组合以提供本发明的另外的实施例。此外,本文引用的所有外国和或国内出版物,专利和专利申请,无论是在上文还是下文,逗通过引用将其全部内容通过引用并入本文。本文所述的发明,实施例和实施方案不限于特别示例的材料,方法和或结构。各种修改,替代结构,变化和等同物都将是本领域技术人员容易想到的,并且可以在不脱离本发明的真实精神和范围的情况下适当地使用。因此,上述描述和图示不应被解释为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。应当理解,本发明的不同方面可以单独地,统一地,或以彼此的一个或多个组合来理解。[0145]耋童[0M6]说明书和相关申请中提及的所有美国专利,美国专利申请公开,美国专利申请,外国专利,专利申请和非专利出版物的全部内容通过引用并入本文。本文提及的所有出版物,专利申请,专利和其他参考文献通过引用整体并入适用法律和法规允许的范围内。[0147]权利要求范围[0148]已经参考示例性实施例描述了本发明,应当理解,其不旨在将描述本文所阐述的示例性实施例的任何限制或元件纳入专利权利要求的含义中,除非这些限制或要素在权利要求中明确被列出。同样地,应理解的是,由于本发明由权利要求及其本质和或本发明的可能存在的即使没有在本文中被明确讨论的不可预见的优点限定,所以不需要满足本文公开的任一或所有本发明的优点或目的,才落在任何权利要求的范围内。[0149]虽然以上是对本发明的所选择的当前优选实施例的完整描述,但是实践本发明可以使用各种替代方案,修改,组合和等同物。通常,在以下权利要求中,在书面描述中使用的术语不应被解释为将权利要求限制于本文此处用于说明的具体实施例,而应被解释为包括具体和一般性的所有可能的实施例,以及包括这些权利要求的等同物的全部范围。因此,权利要求不受本公开内容的限制。[0150]附图标号清单[0151]20快速连接磁性接口组件[0152]21第一主体部件[0153]22第二主体部件[0154]24连接器近端[0155]24a插入式连接器[0156]24bTHUNDERBOLT插入式连接器[0157]25连接器远端[0158]31第一主体部件的远端连接体[0159]32第一主体部件的外部壳体[0160]33第一主体部件的印刷电路板[0161]34绝缘覆层[0162]35磁响应元件[0163]35a对接凸台[0164]36第二主体部件的外部壳体[0165]37磁性环形件[0166]38引脚连接器头部组件[0167]39绝缘套筒[0168]40凹形线缆连接器插座[0169]41具有代表性的引脚[0170]42具有代表性的垫片[0171]60磁性接口的示意图[0172]61接地端[0173]62热点[0174]80可选的第一主体部件[0175]82可选的第二主体部件[0176]83具有两排引脚的阵列[0177]83a具有代表性的引脚[0178]91LIGHTNING凸形插入端[0179]92可选的第一主体部件[0180]92a垫片阵列[0181]100可选的第一主体部件[0182]101凸形插头端[0183]102远端面[0184]102a垫片阵列[0185]110可选的第一主体部件[0186]111插头端[0187]112第一主体部件的远端面[0188]113垫片支撑件[0189]113a垫片支撑件上的斜面[0190]114磁响应元件[0191]115可选的第一主体部件[0192]116磁响应元件[0193]117垫片支撑件[0194]117a垫片支撑件上的斜面[0195]118第一主体部件的远端面[0196]119端部的凸形插头[0197]120第二主体部件[0198]121第二主体部件的远端面[0199]122第二主体部件的近端面[0200]130第一主体部件[0201]131具有代表性的垫片[0202]132第二主体部件[0203]133线缆[0204]134线缆端连接器组件[0205]135具有代表性的引脚[0206]140连接点[0207]141磁性接口上的引脚布局[0208]150三件式快速连接适配器[0209]151第一主体部件[0210]152第二主体部件[0211]153线缆端连接器[0212]160三件式磁性耦连器[0213]161第一主体部件[0214]162第二主体部件[0215]163插入式线缆端[0216]164第二主体部件和线缆的组成的单元[0217]170Android类的两件式磁性耦连器[0218]171第一主体部件[0219]172带有连接线缆的第二主体部件[0220]173线缆[0221]175Lightning类的两件式磁性親连器[0222]176第一主体部件[0223]176a第一主体部件的远端面[0224]177带有连接线缆的第二主体部件[0225]178线缆[0226]180线缆[0227]181线缆扎带[0228]182近端件[0229]182a近端面[0230]183远端件[0231]183a远端面[0232]190具有完全可操作的电联接的磁性耦连器[0233]197智能电话[0234]200磁性环形件[0235]201具有代表性的弹簧引脚

权利要求:1.一种用于将第一设备电连接到第二设备的快速连接适配器,包括:a包括凸形端和相对端的第一插入式主体部件,所述凸形端具有适于供客户端设备的端口连接性地接收的引线,并且所述相对端包括磁响应元件,所述相对端还包括电连接到所述引线的多个垫片;b包括第一端和第二端的第二主体部件,所述第一端包括:i具有多个引脚的引脚连接器头,所述多个引脚配置成在与所述多个垫片接触时与所述多个垫片电连接;ii围绕所述引脚连接器头设置的磁性环形件,其中,所述磁性环形件和所述磁响应元件用于在两个旋转方向中的任一个方向上,在所述第一主体部件和所述第二主体部件之间形成耦连力从而形成具有磁性耦连的电接口;c所述第二端在所述引脚连接器头和线缆之间具有多个电连接,其中,所述电连接用于通过客户端设备和主机设备之间的所述电接口传送数据或数据和电能的组合,所述第一主体部件以所述两个旋转方向中的任一个方向磁性耦连到所述第二主体部件。2.根据权利要求1所述的快速连接适配器,其特征在于,所述耦连力包括在所述磁性环形件和所述磁响应元件之间的磁拉力加上所述多个引脚和垫片之间的弹簧力,当所述引脚与所述垫片磁性耦连时,每个所述引脚相对所述垫片弹簧偏置。3.根据权利要求2所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第二主体部件的所述第二端包括线缆,并且所述线缆用于向或从第二设备传送数据或数据和电能。4.根据权利要求2所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第二主体部件的所述第二端包括插座,并且所述插座用于接收数据线缆或数据和电能线缆的匹配端连接器。5.根据权利要求2所述的快速连接适配器,其特征在于,所述两个旋转方向由所述第一主体部件相对于所述第二主体部件的180度旋转定义。6.根据权利要求1所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第一主体部件包括四个或四个以上垫片,所述第二主体部件包括四个或四个以上的引脚,所述引脚设置在所述第一或所述第二旋转方向接触所述垫片。7.根据权利要求2所述的快速连接适配器,其特征在于,具有磁性耦连器的所述电接口用于共享数字数据。8.根据权利要求7所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第一主体部件包括至少四个垫片,所述第二主体部件包括至少四个弹簧偏置引脚,用于在与所述垫片接触时形成电连接。9.根据权利要求2所述的快速连接适配器,其特征在于,所述磁性耦连器包括永磁体。10.根据权利要求1所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第一主体部件设置为半永久地安装在多个便携式电子设备的数据或数据和电能接收端口中,所述便携式电子设备选自蜂窝电话,存储棒,电脑,笔记本电脑,相机,DVD播放机和录音机;并且当所述第一主体部件插入所述便携式电子设备中的任何一个的接收端口时,所述第二主体部件可互换地连接到所述第一主体部件。11.一种用于在主机设备和远程设备之间单向或双向地提供数据和或电能的方法,包括:a将具有第一插入式主体部件的智能设备安装在第一面上,所述第一面靠近设备外壳且具有低长宽比;b将具有第二面的第二主体部件的磁性表面与第一主体部件的暴露表面磁接近,使得所述两个表面扣合在一起并形成用于传输数据或数据和电能的电接口,数据或数据和电能跨越所述电接口进行传输;C通过所述接口,在主机设备和远程设备之间的之间传输数据或数据和电能。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括当在所述第一面和第二面之间建立磁耦连时,在与第一面垂直的长轴上旋转第一主体部件O度或180度,以实现用于传送数据或数据和功率的等效电路。13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括当在所述第一面和第二面之间建立磁耦连时,在与第一面垂直的长轴上旋转第二主体部件0度或180度,以实现用于传送数据或数据和功率的等效电路。14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括提供快速连接适配器,其包括具有第一面的第一插入式主体部件和具有第二面部的第二主体部件;a其中,所述第一插入式主体部件包括凸形端和相对端,所述凸形端具有适于由客户端设备的IO端口连接性地接收的引线,并且所述相对端包括磁响应元件,所述相对端还包括电连接到所述引线的多个垫片;b包括第一端和第二端的第二主体部件,所述第一端包括:i具有多个引脚的引脚连接器头,所述多个引脚配置成在与所述多个垫片接触时与所述多个垫片电连接;ii设置为围绕所述引脚连接器头设置的磁性环形件,其中,所述磁性环形件和所述磁响应元件用于在两个旋转方向中的任一个方向上,在所述第一面和所述第二面之间施加耦连力;所述两个旋转方向包括第一旋转方向,其中所述第一面和所述第二面在相对彼此零旋转处相互配合,以及第二旋转方向,其中所述第一面和所述第二面在相对于彼此一百八十度旋转处相互配合,在两个方向上以磁性耦连形成电接口;和,c所述第二端在所述引脚连接器头和线缆之间具有多个电连接,其中,所述电连接用于在当所述电接口建立在所述两个旋转方向中的任一个中时,通过所述远程设备和所述主机设备之间的所述电接口传送数据或数据和电能的组合。15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括用于与第二远程设备热插拔的第一远程设备。16.—种快速连接适配器,包括:a具有两个配合部件的电连接器,所述两个部件包括具有第一连接器接口表面的第一电组件和具有第二连接器接口表面的第二电组件,其中,所述第一电组件与所述第二电组件在其连接器接口表面处电连接,其中,所述电连接器的接口表面在第一旋转方向和第二旋转方向配合,所述第一旋转方向和第二旋转方向由适配器的长轴上的部件的正或负180度旋转定义,并且其中,所述长轴垂直于该接口表面;⑹靠近第一连接器接口表面的磁体和靠近第二连接器接口表面的磁响应元件,其中,所述磁体能够通过与所述磁响应元件接触时的磁吸引力将所述第一电组件可操作地固定到所述第二电组件上,其中,所述磁体设置有具有极性的磁场,第一旋转方向和第二旋转方向分别通过与磁体的北极和南极的方向对准进行区分;C第二电组件中的电路元件,其中,所述电路元件用于检测磁场的极性并将信号输出给与第二电组件中的电路可操作地连接的处理器,电路具有用于配合所述部件的开关或逻辑门,使得第一和第二连接器接口表面在相互接触时在第一和第二连接器接口表面之间建立多个电连接,所述多个电连接由处理器根据靠近磁体时电路元件检测到的磁场的极性进行设置。17.根据权利要求16所述的快速连接适配器,其特征在于,所述磁体和所述磁响应元件作为磁联接器,用于将所述第一接口表面与所述第二接口表面固定并电连接,使得两个装置平滑配合,通过分接头电连接,并与用较小的力即可将二者顺畅地分离。18.根据权利要求16所述的快速连接适配器,其特征在于,所述多个电连接配置为在所述处理器的控制下共享电能和数据。19.根据权利要求16所述的快速连接适配器,其特征在于,所述处理器设置在客户端设备中,并且所述第一电组件可操作地连接到主机设备。20.根据权利要求16所述的快速连接适配器,其特征在于,所述处理器设置在主机设备中,并且所述第一电组件可操作地与客户端设备连接。21.根据权利要求16所述的快速连接适配器,其特征在于,还包括线缆,所述线缆电连接或可连接到所述第二连接器接口表面。22.根据权利要求1所述的快速连接适配器,其特征在于,所述第一和第二主体部件是套件的一部分,并且其中所述第二主体部件选自具有用于收容可拆卸线缆的插座的第二主体部件或具有与第二主体部件一体成型的线缆的第二主体部件。23.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括提供所述第一插入式主体部件的一个或多个种类或提供具有整体或可拆卸线缆的第二主体部件。

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