描述的實(shí)施例大體上涉及能夠與電子設(shè)備交換電力和數(shù)據(jù)的附屬設(shè)備的連接器。特別地，該連接器包括凹陷接觸件，該凹陷接觸件由與電子設(shè)備的接觸件相關(guān)聯(lián)的磁體磁性致動。

背景技術(shù)：

在逐漸改善便攜式電子設(shè)備的功能特性的努力中，配置附屬設(shè)備的新方法是期望的?？梢栽鰪?qiáng)諸如平板電腦，智能手機(jī)，膝上型計(jì)算機(jī)等的主機(jī)電子設(shè)備的功能特性的各種附屬設(shè)備是可用的。這些附屬設(shè)備常常包括電子電路和為電子電路供電的一個或多個嵌入的電池。在許多這種設(shè)備中，電池可以通過將合適的電纜連接到充電端口而被充電。這種端口和置于其中的接觸件可能容易損壞等。結(jié)果，具有更加魯棒的和/或受保護(hù)的充電接觸件的附屬設(shè)備是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開描述了涉及具有磁性致動電接觸件的磁性附屬連接器的各種實(shí)施例。

在一個方面，公開了一種磁性致動連接器，該磁性致動連接器包括浮動接觸件(float contact)，該浮動接觸件具有由導(dǎo)電材料形成的外部部分和包括磁體的內(nèi)部部分。磁性致動連接器也包括柔性電路，該柔性電路包括柔性附接特征件。柔性附接特征件被電耦合到浮動接觸件并被配置成容納(accommodate)浮動接觸件在第一位置與第二位置之間的移動。

根據(jù)實(shí)施例，該磁性致動連接器包括多個浮動接觸件且該柔性電路包括多個柔性附接特征件。

根據(jù)實(shí)施例，該磁性致動連接器進(jìn)一步包含被配置成通過第一浮動接觸件接收地信號、通過第二浮動接觸件接收電力、并通過第三浮動接觸件接收數(shù)據(jù)的電路。

根據(jù)實(shí)施例，該磁性致動連接器進(jìn)一步包含由電絕緣材料形成的保護(hù)蓋，該保護(hù)蓋限定了延伸通過保護(hù)蓋的通道。

根據(jù)實(shí)施例，限定通道的該保護(hù)蓋的內(nèi)部表面在第一和第二位置之間引導(dǎo)浮動接觸件。

根據(jù)實(shí)施例，在第一位置，該浮動接觸件凹陷低于由保護(hù)蓋限定的外部表面，而在第二位置，浮動接觸件與保護(hù)蓋的所述外部表面基本齊平。

根據(jù)實(shí)施例，該浮動接觸件的外部部分包含定義開口的導(dǎo)電外殼；及覆蓋所述開口且與所述導(dǎo)電外殼配合以限定所述內(nèi)部部分的磁分路。

根據(jù)實(shí)施例，該磁分路將由磁體發(fā)射的磁場的一部分重定向朝向與磁性致動連接器相關(guān)聯(lián)的附屬設(shè)備的外部表面。

根據(jù)實(shí)施例，該柔性附接特征件包含內(nèi)圈和外圈。

根據(jù)實(shí)施例，該浮動接觸件被焊接到柔性電路的第一側(cè)，該第一側(cè)與第二側(cè)相對，并且其中磁性致動連接器進(jìn)一步包含與柔性電路第二側(cè)耦合的磁性可吸基板。

根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)外部施加的磁場被移除時，在磁體和磁性可吸基板之間的磁力使該浮動接觸件從第二位置到第一位置移動。

根據(jù)實(shí)施例，該柔性電路包含柔性印刷電路板，該柔性印刷電路板包含布置在聚合物基板上的導(dǎo)電通路。

在另一方面，公開了一種附屬設(shè)備，該附屬設(shè)備包括以下：設(shè)備殼體；和沿著設(shè)備殼體的外部表面布置的磁性致動連接器。磁性致動連接器包括浮動接觸件，該浮動接觸件具有由導(dǎo)電材料形成的外部部分和包括磁體的內(nèi)部部分。磁性致動連接器也包括柔性電路，該柔性電路具有柔性附接特征件，該柔性附接特征件被焊接到浮動接觸件并被配置成容納浮動接觸件在第一位置與第二位置之間的移動。

根據(jù)實(shí)施例，該附屬設(shè)備進(jìn)一步包含保護(hù)蓋，所述保護(hù)蓋限定了通過所述保護(hù)蓋的通道，所述通道限定了通路，浮動接觸件沿著該通路在第一位置和第二位置之間移動。

根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)該浮動接觸件位于第二位置時，所述通道允許浮動接觸件的外部接觸表面沿著保護(hù)蓋的外部表面布置。

根據(jù)實(shí)施例，該浮動接觸件進(jìn)一步包含將由磁體發(fā)射的磁場重定向朝向磁性致動連接器的外部表面的磁分路。

在還另一方面，公開了另一種附屬設(shè)備，該附屬設(shè)備包括以下：設(shè)備殼體；和沿著設(shè)備殼體的外部表面布置的磁性致動連接器。磁性致動連接器包括電接觸件，該電接觸件具有由導(dǎo)電材料形成的外部部分和包括磁體的內(nèi)部部分。磁性致動連接器也包括導(dǎo)電通路，該導(dǎo)電通路將電接觸件電耦合到附屬設(shè)備的電路。該導(dǎo)電通路被配置成容納電接觸件在第一位置與第二位置之間的移動。

根據(jù)實(shí)施例，該導(dǎo)電通路包含與磁性可吸基板耦合的柔性電路。

根據(jù)實(shí)施例，該柔性電路通過變形遠(yuǎn)離磁性可吸基板來容納浮動接觸件從第一位置到第二位置的移動。

根據(jù)實(shí)施例，該磁性致動連接器包含多個電接觸件，并且其中磁性致動連接器能夠在兩或多個取向上被附接到電子設(shè)備。

通過結(jié)合以示例的方式示出描述的實(shí)施例的原理的附圖，從下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

附圖說明

結(jié)合附圖，通過下面的詳細(xì)描述，本公開將容易理解，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同的結(jié)構(gòu)單元，且其中：

圖1示出了適合用于本文中公開的實(shí)施例的各種便攜式電子設(shè)備；

圖2A-2B示出了被配置成內(nèi)置于附屬設(shè)備的連接器的分解圖；

圖3A示出了浮動接觸件怎樣從電接觸件，磁體和磁分路器(shunt)被組裝到一起；

圖3B示出了組裝的浮動接觸件和柔性印刷電路板的附接特征件；

圖3C示出了焊接到布置在柔性印刷電路板的附接特征件上的焊盤的浮動接觸件的視圖；

圖3D示出了經(jīng)由柔性PCB與DC屏蔽耦合的浮動接觸件的根據(jù)截面線A-A的截面圖；

圖3E示出了經(jīng)由柔性PCB與DC屏蔽耦合的另一浮動接觸件的根據(jù)截面線B-B的截面圖；及

圖4A-4B示出了連接器的凹陷和接合位置；

圖5A-5B示出了被配置成與另一電接觸件電耦合的各種彈簧探針(pogo pin)；

圖6A示出了具有集成的可移動磁體的彈簧探針的截面?zhèn)纫晥D；

圖6B描繪了與圖6A中描繪的彈簧探針有微小差別的彈簧探針，該微小差別在于后部殼體部件利用壓配合特征件與前部殼體部件耦合；

圖6C描繪了電接觸件可怎樣由于被施加到電接觸件上的力被稍微壓入殼體部件的前部開口；

圖7A-7B示出了利用類似于圖5A-5B中描述的彈簧探針的彈簧探針的電連接器700的第一位置和第二位置；

圖7C示出了利用類似于圖6A-6C中描述的探針的磁性彈簧探針的電連接器；

圖8A-8B示出了磁性球類型彈簧探針的截面圖；

圖9A-9B示出了磁電連接器的頂視圖；

圖9C-9D示出了圖9A-9B中描繪的電連接器的截面?zhèn)纫晥D；

圖10A-10B示出了替代性的電連接器設(shè)計(jì)；及

圖11A-11B示出了具有丸狀(pill-shaped)凸出的另一磁性連接器的多個視圖；

通過結(jié)合以示例的方式示出描述的實(shí)施例的原理的附圖，從下面的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

具體實(shí)施方式

本申請要求于2016年6月13日提交的、題目是“Magnetic Surface Contacts(磁性表面接觸件)”的美國非臨時專利申請No.15/181,307的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請要求于2015年9月30日提交的、題目是“Magnetic Surface Contacts(磁性表面接觸件)”的美國臨時專利申請No.62/235,326的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，這些申請的公開整體通過引用被結(jié)合于此并且用于所有目的。

在本部分中描述了根據(jù)本申請的方法和裝置的代表性應(yīng)用。這些示例被單獨(dú)提供以添加上下文且有助于對描述的實(shí)施例的理解。因而本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，所描述的實(shí)施例還可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下被實(shí)踐。在其他例子中，為了避免所描述的實(shí)施例的不必要的模糊，眾所周知的處理步驟沒有詳細(xì)描述。其他應(yīng)用是可能的，從而下面的示例不應(yīng)該被視作限制。

在下面的詳細(xì)描述中，參考附圖，該附圖形成描述的一部分且在附圖中以示例的方式示出了根據(jù)描述的實(shí)施例的具體的實(shí)施例。雖然這些實(shí)施例以足夠的細(xì)節(jié)被描述以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`描述的實(shí)施例，但可以理解的是，這些示例不是限制性的；從而其他實(shí)施例可以被使用，且可以在不違背描述的實(shí)施例的精神和范圍的情況下被改變。

電子設(shè)備的操作和利用常?？梢允芤嬗谂c各種附屬設(shè)備的互動。在它們提供了用于與設(shè)備互動的新的方式和方法的情況下，輸入設(shè)備在增強(qiáng)利用方面可以尤其有效。不幸的是，這些輸入設(shè)備在本質(zhì)上常常是電子的，并且常常需要繁瑣的和容易錯位的充電和/或數(shù)據(jù)電纜以將任何數(shù)目的固件升級，內(nèi)容加載和充電操作應(yīng)用于附屬設(shè)備。

這個問題的一個解決辦法是使電子附屬設(shè)備包括內(nèi)置連接器，該內(nèi)置連接器提供用于在附屬設(shè)備和另一電子設(shè)備之間交換電力和/或數(shù)據(jù)的導(dǎo)管。在一些實(shí)施例中，這個附屬設(shè)備的內(nèi)置連接器可以包括浮動接觸設(shè)計(jì)。當(dāng)連接器不在使用中時，該浮動接觸件可以被放置于凹陷位置，且當(dāng)連接器在使用中時，該浮動接觸件可以被放置于接合位置。通過在不使用時將浮動接觸件于收藏(stow)凹陷位置，可以防止浮動接觸件的電接觸件由于導(dǎo)致電接觸件劃傷或退化的粗暴或不慎操縱而經(jīng)歷過度磨損。浮動接觸件可以包括磁性元件，該磁性元件在凹陷和接合位置之間驅(qū)動浮動接觸件。在一些實(shí)施例中，當(dāng)連接器不在使用中時，磁性元件可以被吸引到附屬設(shè)備內(nèi)的磁性可吸元件。當(dāng)連接器接合另一電子設(shè)備的連接器時，電子設(shè)備的連接器可以包括一個或多個磁性可吸元件，該一個或多個磁性可吸元件以足夠克服浮動接觸件內(nèi)的磁體和附屬設(shè)備內(nèi)的磁性可吸元件之間的磁耦合的力吸引該磁體。使用這種方式，浮動接觸件可以在接合位置和凹陷位置之間移動，而附屬設(shè)備沒有任何能量消耗。

附屬設(shè)備也可以包括柔性導(dǎo)電通路，該柔性導(dǎo)電通路在凹陷和接合位置兩處均保持附接到浮動接觸件。在一些實(shí)施例中，柔性導(dǎo)電通路可以采取一個或多個柔性電路的形式。在一個特定的實(shí)施例中，柔性電路可以采取被印刷到聚合物基板上的數(shù)個導(dǎo)電通路的形式。該聚合物基板可以包括切口圖案，該切口圖案允許基板的部分容納浮動接觸件的移動而不在聚合物基板上施加不適當(dāng)量的應(yīng)力。用這種方式，在浮動接觸件和柔性電路之間的電耦合在兩個位置均可以被維持。

本申請還公開了涉及移動連接器元件的附加的實(shí)施例。特別是，公開了各種彈簧探針實(shí)施例。彈簧探針通常包括彈簧加載的可按壓電接觸件。公開的彈簧探針實(shí)施例中的一些包括內(nèi)部可移動磁體，該內(nèi)部可移動磁體與彈簧配合以抵抗電接觸件的按壓。公開了包括可移動磁體的附加的實(shí)施例，該可移動磁體被配置成輔助電連接器的連接和/或?qū)?zhǔn)。

在下面參考圖1-11討論了這些和其他實(shí)施例；但是，本領(lǐng)域的工作人員將容易認(rèn)識到，本文中給出的關(guān)于這些圖的詳細(xì)描述是為了解釋性的目的且不應(yīng)被詮釋為限制性的。

浮動接觸實(shí)施例：

圖1示出了適合與本文中公開的實(shí)施例一同使用的便攜式電子設(shè)備100的透視圖。便攜式電子設(shè)備100可以代表多種不同的電子設(shè)備，包括膝上型計(jì)算機(jī)，手機(jī)，可穿戴設(shè)備，平板設(shè)備，媒體設(shè)備等。便攜式電子設(shè)備100可以包括放置在由設(shè)備殼體104定義的前部開口內(nèi)的顯示組件102。設(shè)備殼體104也被配置成保護(hù)部署在設(shè)備殼體104內(nèi)的各種電部件。設(shè)備殼體104也可以定義開口，構(gòu)成連接器106的接觸件可以被放置在該開口內(nèi)。連接器106的電接觸件可以被配置成提供如下途徑，通過該途徑便攜式電子設(shè)備100可以與各種附屬設(shè)備通信及交換功率。各種各樣的附屬設(shè)備可以從這種連接器獲益，該附屬設(shè)備包括但不限于供電蓋或盒，外部電池組機(jī)殼，外部鍵盤，手寫筆，無線頭戴式耳機(jī)或耳塞式耳機(jī)，插接站(docking station)等。

圖2A-2B示出了被配置成內(nèi)置于附屬設(shè)備的連接器的分解圖。圖2A示出了保護(hù)蓋202。保護(hù)蓋202可以由例如玻璃纖維增強(qiáng)尼龍或任何剛性聚合物的絕緣材料形成。保護(hù)蓋202也可以由例如陶瓷材料的絕緣材料形成。保護(hù)蓋202可以具有帶有適于匹配設(shè)備表面的曲率的外部表面，保護(hù)蓋202被設(shè)計(jì)成與該設(shè)備表面耦合。如所描繪的，保護(hù)蓋202定義多個開口204a-204c，連接器的電接觸件可以被放置在該多個開口內(nèi)。保護(hù)蓋202的內(nèi)部部分可以定義對應(yīng)于各開口的通道，該通道容納連接器200的電接觸件的至少一部分。由保護(hù)蓋202定義的通道也可以幫助在凹陷和接合位置之間引導(dǎo)接觸件。如所描繪的，電接觸件206a-206c中的一個或多個可以采取導(dǎo)電外殼的形式。在一些實(shí)施例中，電接觸件206a-206c可以具有最小的厚度，該最小厚度主要作為導(dǎo)電外殼被配置以用于引導(dǎo)來自與它耦合的電子設(shè)備和附屬設(shè)備內(nèi)的導(dǎo)電通路的電力和數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，電接觸件206a-206c可以具有約0.15mm的平均厚度且由磷青銅合金形成。電接觸件206a-206c的厚度可以這么薄的一個原因是，當(dāng)不使用時接觸件是凹陷的，這防止電接觸件206a-206c上不必要的磨損和損耗。磁體208a-208c可以采取高強(qiáng)度永久磁體的形式，諸如例如釹磁體的稀土磁體。磁體208a-208c可以具有與電接觸件206a-206c的內(nèi)部幾何形狀互補(bǔ)的大小和形狀，使得磁體208可以與由電接觸件206定義的內(nèi)部空間耦合。在一些實(shí)施例中，磁體208可以粘性耦合到對應(yīng)的接觸件206的內(nèi)部表面。

連接器200也可以包括數(shù)個磁分路器210。磁分路器210可以被固定到對應(yīng)的接觸件206的朝后部分，借此形成數(shù)個浮動接觸件，該數(shù)個浮動接觸件中的每個均包括接觸件206，磁體208和磁分路器210。磁分路器210位于磁體208正后方，使得由磁體208發(fā)射的磁場朝向由保護(hù)蓋202定義的開口204被集中。磁分路器一般地由阻擋磁場穿過的材料制成。用于磁分路器的一種常用材料是不銹鋼，這是由于它能夠重定向磁場，否則該磁場將穿過磁分路器。由磁體208發(fā)射的磁場可以以各種極性圖案布置，該極性圖案幫助促進(jìn)在浮動接觸件和便攜式電子設(shè)備上對應(yīng)的接觸件之間的合適的排列。例如，放置于中央的磁體可以具有一個極性而布置在周圍的磁體可以具有相反方向的極性。這些極性可以與同便攜式電子設(shè)備的接觸件相關(guān)聯(lián)的極性匹配。應(yīng)該注意到，在一些實(shí)施例中，電接觸件206可以包括與保護(hù)蓋202互動以防止水氣通過200侵入相關(guān)聯(lián)的附屬設(shè)備的密封物。例如，電接觸件206中的每個可以包括o形圈，該o形圈至少當(dāng)浮動接觸件在凹陷位置時與保護(hù)蓋202的一部分產(chǎn)生緊配合。

浮動接觸件可以被焊接到柔性印刷電路板(PCB)212上的焊盤。焊盤坐落于采取柔性PCB 212的形式的柔性電路的部分上，柔性電路的該部分被部分地與柔性PCB212的其余部分分開。用這種方式，柔性PCB的、電接觸件206附接到其上的部分允許電接觸件206離開柔性PCB 212的大幅度移動，所以在浮動接觸件移動期間只有少量的壓力被施加到柔性PCB 212。通過具有三個浮動接觸件，浮動接觸件中的每個均可以被布置成提供電力，地或數(shù)據(jù)信號。當(dāng)中央的接觸件與電力相關(guān)聯(lián)時，連接器200可以被布置成在任一周圍接觸件處接受地或者數(shù)據(jù)信號。用這種方式，連接器200可以以兩種不同的取向中的任一種被耦合到便攜式電子設(shè)備。柔性印刷電路板212可以與DC屏蔽214粘性耦合。圖2B示出了具有類似于圖2A中示出的配置的配置的連接器250，該連接器250還包括了描繪成接觸件256d的第四接觸件。在一些實(shí)施例中，第四接觸件256d可以為連接器250提供附加的電力。在其他實(shí)施例中，附加的接觸件256d可以提供附加的數(shù)據(jù)端口用于增加通過連接器250的數(shù)據(jù)的傳輸速度。

圖3A示出了浮動接觸件怎樣從電接觸件206，磁體208和磁分路器210組裝到一起。箭頭描繪了磁體208怎樣插入由電接觸件206定義的后部開口及隨后磁分路器210怎樣配合在電接觸件206的多個尾部302之間。圖3B示出了組裝的浮動接觸件，及示出了磁分路器210的凸出304怎樣配合在電接觸件206的數(shù)個尾部302中的各尾部之間。在一些實(shí)施例中，電接觸件206可以被粘性耦合到磁體208和磁分路器210兩者。

圖3B還示出了柔性PCB 212的詳細(xì)視圖。柔性PCB包括將浮動接觸件與附屬設(shè)備內(nèi)的電路耦合的多個導(dǎo)電通路。這里可以看到柔性PCB 212怎樣包括附接特征件306，該附接特征件306采取柔性PCB 212的材料的內(nèi)圈和外圈的形式，這使得附接特征件306中的每個具有略微呈螺旋狀的幾何形狀。特別是，附接特征件306中的一個包括外圈306(1)a和內(nèi)圈306(1)b。外圈306(1)a包括多個焊盤308，各附接特征件306可以通過該多個焊盤308與浮動接觸件、特別是與浮動接觸件的尾部302電耦合和機(jī)械耦合。外圈306(1)a通過內(nèi)圈306(1)b耦合到柔性PCB 212的其余部分。內(nèi)圈306(1)b進(jìn)而通過附接構(gòu)件附接到柔性PCB 212的其余部分，該附接構(gòu)件采取窄材料條的形式。由于附接特征件306遵從包括多個轉(zhuǎn)彎(turn)的線性路徑，附接特征件306可以允許浮動接觸件在接合和凹陷位置之間轉(zhuǎn)換，同時在附接特征件306和柔性PCB 212上施加最小的應(yīng)力。這個運(yùn)動主要由每個附接特征件306中的內(nèi)圈容納，這是因?yàn)橥馊υ谒膫€地方被焊接到電接觸件206的尾部302。當(dāng)連接器200在凹陷和接合位置之間轉(zhuǎn)換時，附接特征件306經(jīng)受縮疊動作以容納運(yùn)動。還應(yīng)該注意到，盡管附接特征件306中的每個被描繪成在不同的取向上被定向，但是柔性連接器也可以均在相同的方向上被定向，或它們的取向以不同的量或圖案變化。

圖3C示出了焊接到焊盤的浮動接觸件的視圖，該焊盤被布置在柔性PCB 212的附接特征件306上。圖3C還示出了柔性PCB 212可以怎樣與DC屏蔽214粘性耦合。DC屏蔽可以由任何數(shù)目的磁性可吸材料形成。在一個特定的實(shí)施例中DC屏蔽214可以由不銹鋼(SUS)430形成。在另一個實(shí)施例中，DC屏蔽214和磁分路器210可以由鈷鐵合金形成。應(yīng)該注意到，在一些實(shí)施例中只有柔性PCB 212的外周與DC屏蔽214耦合，由此允許附接特征件306縮疊遠(yuǎn)離DC屏蔽214以容納浮動接觸件的移動。柔性PCB 212可以以包括利用一層粘合劑的許多方式耦合到DC屏蔽214。在一些實(shí)施例中，該層粘合劑形成絕緣層，該絕緣層將柔性PCB 212從DC屏蔽214電隔離。

圖3D示出了經(jīng)由柔性PCB 212與DC屏蔽214耦合的浮動接觸件的根據(jù)截面線A-A的截面圖。截面線A-A穿過浮動接觸件的中央部分且結(jié)果磁分路器210穿過電接觸件206的直徑。用這種方式，磁分路器210可以被很好的定位以防止由磁體208發(fā)射的磁場朝向DC屏蔽214延伸并延伸到附屬設(shè)備內(nèi)。

圖3E示出了經(jīng)由柔性PCB 212與DC屏蔽214耦合的另一浮動接觸件的根據(jù)截面線B-B的截面圖。在圖3E中，電接觸件206的尾部302被描繪成一直延伸到焊盤308。用這種方式，柔性PCB 212上的電跡線可以經(jīng)由焊盤308和尾部302電耦合到電接觸件206。這允許地、電力或數(shù)據(jù)穿過電接觸件206并在繞過磁體208和磁分路器210的情況下轉(zhuǎn)到另一電氣設(shè)備。雖然描述了螺旋形附接特征件的四個盤和本質(zhì)上兩個圈的特定配置，該螺旋和焊盤可以以許多其他方式和許多其他配置被布置。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)期待更長的浮動接觸件行程時，柔性PCB 212可以包括三個或四個螺旋或圈，這允許柔性附接特征件306容納長得多的行程范圍。類似地，在一些實(shí)施例中，電接觸件206可以僅包括被焊接到附接特征件306的外圈306a的三個焊盤的三個腳。

圖4A-4B示出了連接器200的凹陷和接合位置。圖4A示出了磁力404怎樣在連接器200的磁體208和電子設(shè)備400的磁體402之間作用。在圖4A中，磁體402太遠(yuǎn)而不能克服在DC屏蔽214和磁體208之間工作的磁力406。圖4B示出了一旦電氣設(shè)備400、特別是磁體402與磁體208足夠接近，磁力404怎樣變得足夠大以克服磁力406。圖4B還示出了由柔性PCB 212的附接特征件306呈現(xiàn)的螺旋配置，其容納浮動接觸件到接合位置內(nèi)的移動。如所描繪的，柔性附接特征件306的部分(即，內(nèi)圈306b)變形以容納浮動接觸件朝向電子設(shè)備400的運(yùn)動。一旦電子設(shè)備400接合連接器200，電子設(shè)備400的電接觸件408變成與電接觸件206電耦合。應(yīng)該注意到，盡管電接觸件被示出為具有凸的幾何形狀，但是該幾何形狀可以替代性地為凹的以匹配電接觸件408的幾何形狀。還應(yīng)該注意到，電子設(shè)備400可以具有多個電接觸件408。一個電接觸件408對應(yīng)于連接器200的電接觸件206中的每個。在一些實(shí)施例中，在電接觸件206經(jīng)過由保護(hù)蓋202定義的配對表面伸出時，磁耦合可以將電接觸件206稍微推回連接器200內(nèi)，使得電子設(shè)備400的外部表面也可以接觸由保護(hù)蓋202定義的彎曲表面。

彈簧探針實(shí)施例：

圖5A-5B示出了被配置成與另一電接觸件電耦合的彈簧探針。圖5A示出了帶有彈簧502的彈簧探針500，該彈簧502嵌入殼體504內(nèi)。彈簧502被配置成允許電接觸件506收回到彈簧探針500的殼體504內(nèi)。彈簧探針500也可以包括彈簧耦合設(shè)備508，該彈簧耦合設(shè)備508包括用于與彈簧502配對的凸出部。彈簧耦合設(shè)備508的接觸電接觸件506的凸表面被設(shè)計(jì)成促進(jìn)彈簧耦合設(shè)備508和電接觸件506的錯位。這個錯位導(dǎo)致電接觸件506被壓在殼體504的朝內(nèi)的表面上。電接觸件506和殼體504之間的電接觸允許電和/或數(shù)據(jù)從電接觸件506傳遞到殼體504，隨后經(jīng)由導(dǎo)電通路510全部從彈簧探針500傳遞出去。導(dǎo)電通路510可以采取一個或多個導(dǎo)線的形式，該一個或多個導(dǎo)線將電力和/或信號傳送到另一電氣部件以用于進(jìn)一步處理。在一些實(shí)施例中，多個彈簧探針500可以用于單個連接器以傳送不同功率水平和信號種類。應(yīng)該注意到，由彈簧耦合設(shè)備508產(chǎn)生的在電接觸件506和殼體504之間建立牢固的連接的錯位防止了電接觸件506與彈簧502保持軸向?qū)?zhǔn)而不與殼體504顯著地接觸的不幸情況。在前面提及的軸向?qū)?zhǔn)的情況中，電可能被迫經(jīng)過彈簧502，且因?yàn)閺椈?02不被設(shè)計(jì)成傳送電，短路和/或損壞彈簧的風(fēng)險大幅度增加。彈簧502的彈簧形狀也可能對于被傳輸通過彈簧502的任何信號添加不想要的電感。還應(yīng)該注意，彈簧探針500的組裝涉及通過由殼體504定義的前部開口插入彈簧探針500的內(nèi)部部件。

圖5B示出了彈簧探針550，并示出了彈簧探針550的殼體552可以怎樣由前部殼體部件552和后部殼體部件554形成。這個配置允許彈簧探針550的內(nèi)部部件通過前部殼體部件552的朝后開口插入。在這種配置中，由前部殼體部件552定義的前部開口可以是剛性開口，該剛性開口不需要被配置成接受外部部件。相反，內(nèi)部部件可以通過由前部殼體部件552定義的朝后開口被插入。前部殼體部件552的一部分可以被型鍛成產(chǎn)生環(huán)形凸出，該環(huán)形凸出被配置成接合由后部殼體部件554定義的環(huán)形凹陷。互補(bǔ)的凹陷和凸出允許前部殼體部件552和后部殼體部件554之間直接的、無緊固件的耦合。因?yàn)閮?nèi)部部件不需要通過前部殼體部件552的前部開口被插入，電接觸件506延伸通過的前部開口可以是大幅度地更剛性的，借此減小了電接觸件506不經(jīng)意地穿過前部開口的概率。

圖6A-6C示出了帶有集成的可移動磁體的彈簧探針的截面?zhèn)纫晥D。圖6A示出了具有集成的可移動磁體602的彈簧探針600的截面?zhèn)纫晥D?？梢苿哟朋w602被置于由前部殼體部件604和后部殼體部件606定義的內(nèi)部空間內(nèi)。該內(nèi)部空間可以采取通道的形式，可移動磁體602可以沿著該通道穿過?？梢苿哟朋w602耦合到彈簧耦合設(shè)備608，該彈簧耦合設(shè)備608包括與彈簧610的一個端部接合的凸出。當(dāng)外部磁場在可移動磁體602上施加指向電接觸件612的力時，可移動磁體602沿著通道滑動，以將彈簧610對著電接觸件612的朝后表面壓縮。用這種方式，可移動磁體602可以用于在彈簧探針600暴露于外部磁場時增加由彈簧610提供的力。

圖6B描繪了與彈簧探針600稍微不同的彈簧探針650，不同之處在于后部殼體部件614利用壓配合特征與前部殼體部件656耦合。在一些實(shí)施例中，壓配合特征包括脊部(ridge)，該脊部本身嵌入前部殼體部件656內(nèi)部表面中，使得實(shí)現(xiàn)在前部殼體部件656和后部殼體部件654之間的永久耦合。圖6B還描繪了連接器670，彈簧探針650被配置成與該連接器670電耦合。如在圖6B中描繪的，彈簧探針650與電子設(shè)備分開一段距離，該距離足以防止可移動磁體652和外部磁體672之間大幅度的相互作用。可移動磁體652的極性可以被布置為使得一旦在磁體652和連接器670的外部磁體672之間的距離變得足夠小，則磁體652與連接器670的外部磁體672的相互作用引發(fā)磁力，該磁力使得可移動磁體652壓縮彈簧658，如圖6C中描繪的。一旦彈簧探針650被拉到足夠遠(yuǎn)離外部磁體672，彈簧658將可移動磁體652偏壓(bias)回圖6B中示出的位置。

圖6C還描繪了電接觸件660可以怎樣由于接觸區(qū)域674和電接觸件660之間的物理接觸而被稍微壓入由前部殼體部件656定義的前部開口內(nèi)。包括可移動磁體652實(shí)質(zhì)上增大了在電接觸件660和接觸區(qū)域674之間的接觸力，借此增大了電連接的效率。在一些實(shí)施例中，彈簧610和658的大小和/或強(qiáng)度可能由于由可移動磁體602和652提供的附加力而被減小。盡管在圖6A-6C中沒有描繪導(dǎo)電通路，也應(yīng)該理解，描繪的彈簧探針600-650中的任一個可以由類似于在圖5A-5B中描繪的導(dǎo)電通路的導(dǎo)電通路與其他電部件集成。

圖7A-7B示出了利用類似于在圖5A和5B中描述的彈簧探針的彈簧探針的電連接器700的第一和第二位置。特別是，圖7A示出了從配對部件704凸出的多個彈簧探針550。盡管描繪了三個彈簧探針550，也應(yīng)該理解，依賴于多種設(shè)計(jì)因素，可以使用更大量或更小量的探針。配對部件704可以由磁性可吸材料形成，或在一些情況下由磁性材料形成。盡管所有配對部件704被描繪成具有P1極性，也應(yīng)該理解配對部件704也可以被磁化成具有帶有不同極性的多個極。配對部件704的朝外的表面可以被設(shè)計(jì)成接觸和粘附到連接器，電連接器700被配置成電耦合到該連接器。電連接器700可以包括被放置在配對部件704下方的一系列磁體706。磁體706可以被配置成吸引配對部件704，使得它保持在收藏位置(在圖6A中描繪)而不管電連接器700的取向如何。

圖7B示出了配對部件704可以怎樣從在圖7A中描繪的收藏位置移動到配對位置。在圖7B中描繪的從收藏位置到配對位置的移動可以通過施加外部磁場到配對部件704來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)施加到配對部件704的外部磁場變得足夠大而超過由磁體706發(fā)射的磁場強(qiáng)度時，配對部件704從收藏位置轉(zhuǎn)換到配對位置。配對位置可以被配置成減小當(dāng)電連接器700在使用時雜散磁通的逃逸。例如，配對部件704的凸出部分可以被接納到具有凹陷的插座連接器內(nèi)，這樣大幅度地阻擋了由配對部件704發(fā)射的任何磁力線(magnetic field line)的逃逸。在配對部件704與和電連接器700接合的其它連接器內(nèi)的磁性可吸材料或磁性材料之間的磁吸引也可以改善在電連接器700與該其它連接器(未描繪)之間的機(jī)械耦合。

圖7C示出了替代性實(shí)施例，在該替代性實(shí)施例中利用了類似于圖6A-6C中描繪的探針的磁性彈簧探針650。應(yīng)該注意，彈簧探針內(nèi)的可移動磁體仍然可以被吸引，并有助于對應(yīng)的彈簧探針的壓縮。在配對部件754是多極磁體(如描繪的)的實(shí)施例中，可移動磁體配置可以由于在彈簧探針區(qū)域中彼此抵消的多個相鄰的磁極所引起的平行場線而起作用。結(jié)果，可移動磁體仍然可以被利用以增加彈簧強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，磁體652的極性可以更改或變化為另一圖案以對應(yīng)于由插座連接器建立的圖案。應(yīng)該注意，除了配對部件754被配置成向外延伸到配對位置之外，連接器750也可以被配置成橫向移位以與插座連接器對準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，連接器750可以被放置在允許電連接器橫向移動以容納任何橫向?qū)?zhǔn)問題的通道中。

圖8A-8B示出了磁性球類型彈簧探針800和850的截面圖。圖8A描繪了一體式殼體802，而圖8B描繪了包括前部殼體部件804和后部殼體部件806的兩部分殼體。這兩者均具有帶有球設(shè)計(jì)的電接觸件，該球設(shè)計(jì)允許電接觸件808在許多不同的方向上自由旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，電接觸件808可以采取鍍有例如金或銅的導(dǎo)電材料的非傳導(dǎo)性(non-conductive)球形基板的形式。用這種方式，電沿著電接觸件808的表面行進(jìn)可以將電高效地傳導(dǎo)到殼體802和殼體部件604。所描繪的設(shè)計(jì)也包括可移動磁體810，該可移動磁體810被配置成借助于在可移動磁體810和磁性球接觸件808之間的吸引來增大由內(nèi)部彈簧812產(chǎn)生的預(yù)載荷。彈簧探針800和850也包括帶有與內(nèi)部彈簧812內(nèi)部接合的凸出部的彈簧耦合設(shè)備814。該凸出部包括允許給予橫向力的傾斜表面，該橫向力偏壓電接觸件808朝著如圖8A中描繪的殼體802的內(nèi)部表面。該橫向力可以被施加以改善在電接觸件808和殼體802之間的接觸力，借此改善通過彈簧探針800的電的流動。

電連接器實(shí)施例：

圖9A-9B示出了磁電連接器900的頂視圖。磁電連接器包括電力和/或數(shù)據(jù)電路902，該電力和/或數(shù)據(jù)電路902通過導(dǎo)電通路906路由(route)到電接觸件904。導(dǎo)電通路906可以由一個或多個導(dǎo)線構(gòu)成，該一個或多個導(dǎo)線傳送去往和來自電接觸件904中的每個的離散信號。在一些實(shí)施例中，連接器900可以包括通向電接觸件904中的每個的、分開的導(dǎo)電通路906。電接觸件904至少部分地圍繞可移動磁體908。可移動磁體908可以由彈簧或其他保持特征件(未被描繪)保持在縮回位置(如所描繪的)。如圖9B所示，當(dāng)外部磁場接近電連接器900時，磁體908被朝著電接觸件904的端部拉動。這個配置可以增大磁耦合的強(qiáng)度，該磁耦合幫助維持在電連接器900和另一個磁性連接器之間的電耦合。

圖9C-9D示出了電連接器900分別根據(jù)截面線A-A和B-B的截面?zhèn)纫晥D。特別是，圖9C描繪了采取彈簧906的形式的保持特征件。在圖9C中描繪了將磁體908和分路器912朝著電接觸件904的后部端部偏壓的彈簧910。分路器912將由磁體908發(fā)射的磁場從連接器900導(dǎo)引出來，遠(yuǎn)離連接器900并朝著連接器920。這可以增大磁體908的范圍并減小那個磁場與同連接器900相關(guān)聯(lián)的其他電子件干擾的概率。

圖9D示出了當(dāng)連接器900足夠接近連接器920時，在磁體908和連接器920之間產(chǎn)生的磁力可以怎樣超過由彈簧910施加的力，以使得磁體908被朝著電接觸件904的前部拉動。用這種方式，電連接器900和連接器920之間的磁耦合在這兩個連接器耦合在一起時被最大化。

圖10A-10B示出了采取連接器1000的形式的替代性設(shè)計(jì)。圖10A描繪了連接器1000及它怎樣包括磁體1002和分路器1004，該磁體1002和分路器1004兩者均相對于電接觸件1006保持固定，不管是否施加外部磁場。圖10B示出了電接觸件1006，磁體1002和分路器1004怎樣響應(yīng)于接近磁性連接器1010而移動。在電接觸件1006和引導(dǎo)件1008之間的滑動連接使這個移動成為可能。該滑動連接可以采取很多形式，包括但不限于帶有允許電接觸件1004關(guān)于引導(dǎo)件1008進(jìn)行預(yù)定量的移動的止動件的承載件。

圖11A-11B示出了類似于在圖9A-10B中描繪的實(shí)施例的連接器插頭1100的多個視圖。特別地，圖11A示出了連接器插頭1100怎樣具有丸狀凸出，該丸狀凸出包括四個電接觸件1102，并可以與允許插頭1100與電子設(shè)備1150的插座連接器1152以兩個取向中的任何一個電耦合的電路封裝。插頭1100也可以包括絕緣材料1104，該絕緣材料1104部署于各電接觸件1102之間，并可操作為將電接觸件1102中的每個彼此電隔離。類似地，插座連接器1154包括對應(yīng)于絕緣材料1104的布置的絕緣材料圖案。插座連接器1152和插頭1100兩者均可以包括用于有助于連接器插頭1100和插座連接器1152之間的魯棒連接的磁體。如上所述，磁體可以被布置成互補(bǔ)陣列，該互補(bǔ)陣列被配置成有助于連接器插頭1100與插座連接器1152的精確對準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，連接器插頭1100的丸狀凸出可以被配置成當(dāng)接近和拉離插座連接器1152時延伸和縮回。這可以用許多方式實(shí)施，包括類似于在圖10A-10B中描繪的那些方式。

圖11B示出了類似于在圖10A-10B中描繪的磁性連接器可以怎樣用于提供在電連接器1102b后面的磁體和電連接器的示例。這種配置有利地允許當(dāng)連接器不使用時磁體1108遠(yuǎn)離電連接器1102b收回。這種配置將減小當(dāng)連接器1100當(dāng)前未使用時磁體1108不利地影響其他磁敏部件的概率。這種配置也可以防止連接器插頭1100不經(jīng)意地變成與另一個設(shè)備電耦合，該另一個設(shè)備不包括足以吸引磁體1108的磁性可吸材料。

所描述的實(shí)施例的各種方面，實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)或特征可以分開使用或以任何組合被使用。描述的實(shí)施例的各種方面可以由軟件，硬件或硬件和軟件的組合實(shí)現(xiàn)。

前面的描述為了解釋的目的，使用了具體的術(shù)語以提供對描述的實(shí)施例的透徹理解。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，不需要具體的細(xì)節(jié)以實(shí)踐描述的實(shí)施例。因而，前面對具體的實(shí)施例的描述是為了示例和描述的目的而被呈現(xiàn)。它們不是意圖是窮舉的或者將描述的實(shí)施例限制成所公開的精確形式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚，鑒于上面的教導(dǎo)，許多修改和變化是可能的。