CN103093917A - 多极磁性连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过连接器装置可包括一连接单元，其具有一个或多个连接边。一个或多个多极磁性组件可与一个或多个连接边相邻，可旋转地固定。每一多极磁性组件可设置为围绕一纵轴旋转从而排列相反极性并通过另一连接器装置或其他磁性结构的连接边将相对连接边磁性连接。根据过个实施例可知，每一多极磁性组件可包括沿着一纵轴延伸的一第一半部和一第二半部。第一半部包括一复数个磁区，其具有交变极性，第二半部具有与第一半部数量对应的磁区，且每一磁区具有与相邻第一半部磁区相反的极性。

Description

多极磁性连接器装置

本申请要求美国临时专利，申请号为No.61/555,392申请日为2011年11月3日，名称为“MUTI-POLE MAGNETIC CONNECTORAPPARATUS”，以及美国专利，申请号为No.13/297,953，申请日为2011年11月，16日，名称为“MUTI-POLE MAGNETIC CONNECTORAPPARATUS”的优先权。

技术领域

本发明涉及磁性连接器，尤其涉及磁性连接器，其设置成为了使两物体磁性相连而旋转。

发明内容

本发明描述的一通用的连接装置包括两个或更多的多极磁性组件，其设置为相对互相旋转从而以相反磁性排列并磁性连接两个或更多个部件。由多个实施例可知，多极磁性组件可以为圆柱形，矩形，棱镜形，和/或椭圆形。也可考虑其他替换形状。一个多极磁性组件可包括任意数量的磁区，每个相邻磁区具有一交变的极性。磁性组件可以被包入外壳内，例如一圆柱形或三角形的外壳。可选择地，磁性组件可以另外附加于一连接单元或另一连接装置的部件。例如，一杆可设置为由一个或多个磁性组件的中心轴贯穿以方便旋转。

在一些实施例中，多极磁性组件可设置为相对于外壳并在外壳内旋转。在另一些实施例中，包围磁性组件的外壳设置为旋转。组成通用连接装置一部分的外壳和/或磁性组件

可设置为相对互相旋转从而以相反极性排列。在一些实施例中，磁性组件相对于外壳旋转，在另一些实施例中，磁性组件在其各自外壳内固定，而外壳相对互相旋转从而排列包裹在内的磁性组件的极性。

在一些实施例中，连接单元可以首尾固定从而形成三角形，正方形，矩形，其他多边形或其他形状。可选择地，多个连接单元可在末端相连，从而形成一个含任意数量面或边缘的多边形框架。可旋转的多极磁性组件设置为与一个或多个多边形的边缘相邻并与其可旋转地固定。例如，一圆柱形的磁体设置为与多边形的各个面相邻。而在其他一些实施例中，固体物体，例如三角体和长方体，可以包含可旋转的多极磁性组件，其设置为与多边形固体物体的一个或多个边缘相邻。

一外壳可以与一个或多个多边形边缘相邻并不可动地固定。相应地，为了排列极性，在各自固定外壳内的磁性组件可设置为自由旋转，从而排列极性。

在其他一些实施例中，二维物体，例如矩形，正方形及三角形，也可磁性地连接从而构成三维物体例如金字塔及四面体。

在一些实施例中为了形成多极磁铁，一磁化装置可被使用从而形成多极磁性组件，例如多极磁区。一底板可通过一个或多个铰链(hinge)被固定至一最高压力区(top press section).一位于磁化装置中的圆柱形棒可被用来产生多极磁体。

附图说明

本发明所公开的各实施例并不是对本发明的限制或为其所有内容，本发明所公开的多个实施如附图所示：

图1A为一多极磁性组件，设置有4个具有交变极性的磁区；

图1B为一多极磁性组件，设置有8个具有交变极性的磁区；

图1C为一多极磁性组件，设置有N个具有交变极性的磁区；

图2为一多极磁性组件，设置有6个具有交变极性的磁区，并包括相对较大的中心磁区；

图3A为一多极磁性组件，设置有在一椭圆形构造内的8个具有交变极性的磁区；

图3B为一多极磁性组件，设置有在一矩形棱镜构造内的6个具有交变极性的磁区；

图4为一包裹在一圆柱形外壳内的圆柱形多极磁性组件；

图5为一包裹在一圆柱形外壳内的矩形棱镜多极磁性组件；

图6为一包裹在一三角形外壳内的圆柱形多极磁性组件；

图7A为一包括两个圆柱形多极磁性组件，其设置为可旋转地排列极性从而将两个结构区磁性连接；

图7B为一连接器装置包括两个圆柱形多极磁性连接装置，其具有排列完成的极性，磁性连接两个结构区；

图8A-8B为一第一多极磁性组件围绕一轴向旋转从而随第二多极磁性磁区的极性排列其磁区的极性；

图8C-8D为一第一多极磁性组件围绕它的纵轴旋转从而与第二多极磁性组件沿着外围周边纵斜向磁性连接；

图9A-9G为一第一多极磁性组件和一第二多极磁性组件可旋转地相互影响并当第二多极磁性组件沿着第一多极磁性组件的外围周边纵向转移时，保持磁性连接；

图10A为一连接单元包括三个连接边构成一三角形的框架，包括与每一连接边相邻的一多极磁性组件；

图10B为一连接单元包括三个连接边形成一三角形的框架，包括一磁性组件和外壳的结合体与每一连接边相邻；

图10C为一连接单元包括三个连接边在一三角形构造内，包括一磁性组件和外壳的结合体与每一连接边相邻；

图10D为一连接单元包括三个连接边在一三角形框架内，包括一可旋转的多极磁性组件与每一连接边相邻；

图11为一连接单元包括三个连接边在一三角形构造内，每个连接边包括一圆柱形的外壳，外壳内包裹有一矩形棱镜多极磁性组件；

图12为一连接单元包括6个连接边在一六角形构造内，包括一磁性组件和外壳的结合体与每一连接边相邻；

图13A为一第一连接器装置包括一第一连接单元，连接单元具有四个连接边排列在一矩形构造内，以及第二连接器装置具有四个连接边排列在一矩形构造内；

图13B为一第一和第二连接器装置沿着排列后的外围周边磁性连接；

图14A-14B为与一连接单元的一连接边相邻的一多极磁性组件旋转从而与一第二连接器装置沿着斜向外围周边磁性连接；

图15A-15B为沿着斜向外围周边磁性连接的第一及第二连接器装置；

图16A为一包括一矩形连接单元的连接器装置与四个三角形连接单元磁性连接的状态，三角形连接单元包括可旋转的磁性组件和外壳的结合体与每一连接单元的每一连接边相邻；

图16B为一连接器装置包括一矩形连接单元与四个三角形连接单元磁性连接，磁性组件和外壳的结合体旋转从而反相极性排列；

图17为一连接器装置包括四个三角形连接单元，包括可旋转地排列后的磁性组件及外壳的结合体与四个三角形连接单元的每一连接边磁性连接从而形成一四面体；

图18A为一磁化装置设置有一底板及一有铰链的顶板，磁化装置用于创造一多极磁性组件；

图18B为一磁化装置具有两个就位的可磁化圆柱体；

图18C为使用磁化装置创造的一多极磁性组件。

具体实施方式

在本发明中，关于“一实施例”的描述，代表该实施例所述的特定特征结构或特征至少被包括在一实施例中。因此本说明书中不同地方出现的“在一实施例中”，不必然代表同一实施例。需要强调的是，“一实施例”可以为一体系，制品，方法或工艺产品。

如附图所示的实施例中的各部件，可被装配或设计为各种不同组合。一些与实施例适用的底层结构和制备方法同样被包括在内。因此，涉及磁体，连接器，塑料，形状，金属，组合物以及其他类似公知结构和制备方法，为了避免不必要地将现有典型实施例的表述模糊化，而在文中不做详述。另外，所述方法不必以特定步骤执行，或连续执行，除有特定要求，各步也不需只执行一次。

本发明中揭露的各实施例结合附图可获得最佳理解，其中相似部分通过相似数字标记。在后文的描述中，众多细节用于提供给多个实施例从而给出全面的理解。然而，本发明所揭露的实施例可在不包含一个或多个特定细节的情况下，或使用其他方法，组成部分及材料的情况下所实施。在其他情况下，为了避免对本发明的模糊，为技术人员公知的结构，材料或操作并未在本发明中详细地描述或显示。

图1A所示为多极磁性组件100设置有4个交变极性磁区101，103，105以及107。如图所示，多极磁性组件100可以包括沿着一纵轴110延伸的一第一半部111以及以第二半部112。第一半部111可以包括一第一磁区101，其具有一第一磁极性（北极），第二磁区105，其具有一相反磁极性（南极）。所述第二半部112包括与所述第一半部数量对应的磁区103，107，每个所述磁区具有与相邻所述第一半部111中的所述磁区101，105相反的极性。

图1B所示的为与图1A相似的一多极磁性组件120的实施例。如图所示，多极磁性组件120可以包括8个磁区121-128，每个磁区具有一磁极性，该磁极性与相邻磁区的磁极性相反。同样地，多极磁性组件120可包括沿一纵轴延伸的第一半部以及第二半部。每个半部可包括相应的一系列磁区。如图所示，左部可包括4个磁区121，123，125以及127，其具有的磁极性分别为北极，南极，北极，南极。右部可包括4个相应的磁区122，124，126以及128，其磁极性分别与左部相邻磁区的磁极性相反。相应地，磁区122，124，126以及128的磁极性分别为南极，北极，南极，北极。

图1C所示的为一多极磁性组件130，其设置为任意数量的磁区131-N2，每个磁区的磁极性与相邻磁区的磁极性相反。如图1C所示，一多极磁性组件可根据需要包括任意数量的磁区。如多个实施例所示，一磁性组件可包括等量的具有北极化的磁区和南极化的磁区。另外，南极化的磁区的磁场强度可与北极化的磁区磁场强度相等。如多个实施例所示，南极化磁区的体积和/或数量可比北极化磁区更多或更少。

如多个实施例所示，具有相反极化的相邻磁区可增强或变化其他磁区的磁场。在一些实施例中，组件可设置为一个或多个外部磁区的磁场放大一个或多个内部磁区的磁场。例如，磁区134由于相邻磁区132及136磁通的相互作用，可获得一与其相邻的增强的磁通。这可导致内部磁区相比外部磁区具有更大的提升力（lifting strength）。

如图2所示，多极磁性组件200设置为具有6个磁区210-235，每个磁区具有一与相邻磁区相反的磁极性。如图所示，磁区220及225可设置为相反极性（分别为南极，北极），且与磁区210,215，230与235相比，实际上更大。如一些实施例所示，磁区220与225可比磁区210，215,230及235具有更强的磁场强度。可替换地，任意一个或一对磁区，独立于物理形状，体积，质量或面积，可比其他磁区具有更强的磁场强度。

如图1A-2所示的多个实施例的多极磁性组件100,120，130以及200为圆柱形构造。如图3A及图3B所示的多极磁性组件300可设置为任何形状或大小。图3A为一多极磁性组件300设置为具有八个磁区305-340，每一个磁区具有与相邻磁区相反的磁极性。如图所示，多极磁性装置300可为一长方形或蛋形构造。多极磁性装置300的长度，宽度，高度和/或周边轮廓可视实际应用进行适应性修改。

图3B提供另一可选择的构造，多极磁性组件350，设置为具有6个磁区360-385，每一磁区具有一与相邻磁区相反的磁极性。多极磁性组件350为一矩形（rectangular）棱镜构造。根据多个实施例所示，多极磁性组件350的长度，宽度以及高度可根据实际应用作出修改。

如附图1A-3B所示的多个多极磁性组件实施例仅仅作为说明而不对其形状、大小或构造进行限制。多极磁性组件的其他形状或大小包括大范围的考虑范围，包括任意规则多边形或不规则棱镜，正圆圆柱形和/或椭圆圆柱形。棱镜多极磁性组件的角度可包括直角，钝角和/或锐角。另外，轮廓可为不规则的并/或包括一非平坦的角度，例如如图3A所示的长方形多极磁性组件。

一多极磁性组件可由多种可磁化物质形成。一多极磁性组件可为一单一连续磁性物质，其包括复数个相邻磁区，每个磁区极化有一与各自相邻磁区相反的磁极性。可选择地，一多极磁性组件可为一单一物理性质的物质包括复数个相邻磁区，每个磁区极化由一与各自相邻磁区相反的磁极性，其中每一对相反极化的磁区通过一非磁性极化区材料与另一对相反极化的磁区分开。然而如另一实施例所示，一多极磁性组件可由连接在一起的多对相反极化的磁区形成。在这个实施例中，一多极磁性组件可包括复数个磁体，沿着其纵轴极化，并首尾磁性相接，以此方式，每一磁区与各自相邻磁区磁性地极化相反。

如图4所示，一圆柱形多极磁性组件450装入一含有一圆柱形外壳475的连接单元内。如图所示，多极磁性组件450可包括6个磁区410-435，每个磁区410-435包括一与各自相邻磁区相反的磁极性。如多个实施例所示，圆柱形外壳475如图所示，可为一正圆圆柱形，或也可为一椭圆圆柱形。多极磁性组件450可在圆柱形外壳475内沿着纵轴自由移动，或也可纵向固定。另外，多极磁性组件450可相对其纵轴在圆柱形外壳475内自由旋转，或也可在圆柱形外壳475内固定。

在其他一些实施例中，外壳并不是必需的。例如，一杆可设置为一个或多个磁性组件的中轴延伸从而方便旋转。如果需要，这种杆可设置在磁性连接器装置中的凹处或开口内。

如图5所示，一矩形棱镜多极磁性组件550装入一含有一圆柱形外壳575的连接单元内。长方形棱镜多极磁性组件550可包括6个磁区510-535，每个磁区510-535包括一与各自相邻磁区相反的磁极性。根据多个实施例所示，圆柱形外壳575可为正圆圆柱形，如图所示，或也可为椭圆圆柱形。多极磁性组件550可在圆柱形外壳575内沿着一纵轴自由移动，或也可纵向固定。多极磁性组件550可相对其纵轴在圆柱形外壳575内自由旋转，或也可在圆柱形外壳575内固定。

如图6所示，一圆柱形多极磁性组件650装入一含有一三角形棱镜组件675的连接单元内。多极磁性组件650可包括6个磁区610-635，每个磁区610-635包括一与各自相邻磁区相反的磁极性。根据多个实施例所示，三角形棱镜外壳675可被变化为任意多角形棱镜外壳，其可包括任意数量的边，面积，高度和/或角度。多极磁性组件650可在棱镜外壳675内一纵轴自由移动，或也可纵向固定。多极磁性组件650可相对其纵轴在圆柱形外壳675内自由旋转，或也可在圆柱形外壳675内固定。

如图7A所示，一连接器装置700包括两个圆柱形多极磁性组件710与730，设置为可旋转地排列极性从而磁性连接包括区域750，760构造的两个连接单元。如图所示，每个多极磁性组件710和730可分别包如一外壳720和740中。如图所示，多极磁性组件710磁区中的极性与多极磁性组件730磁区中的极性并不匹配。因此，如图7A中的方向所示，多极磁性组件710及730彼此将会排斥。

根据多个实施例可知，多极磁性组件710和730中磁区间的排斥，可造成多极磁性组件710及730中的一个或两者均沿着一纵轴旋转，从而排列每个多极磁性组件710和730的磁区的极性。旋转可包括外壳本身的旋转，其细节将在后文中介绍。由图7A及图7B的变化可知，多极磁性组件710沿其纵轴旋转，从而与多极磁性组件730磁性连接。

根据多个实施例可知，多极磁性组件710可在外壳720内相对外壳720围绕一纵轴旋转。在一特定实施例中，多极磁性组件及外壳的结合体710，720及730和740可与构造区750和760固定连接。可选择地，多极磁性组件710可固定在外壳720内，外壳720可设置为有沿着其纵轴旋转从而排列每个多极磁性组件710和730的磁区。在一特定实施例中，多极磁性组件及外壳的结合体710，720及730和740可以可旋转地与结构区750和760的变或其他凹处固定。

如图7B所示的连接器装置700包括两个圆柱形多极磁性组件及外壳的结合体710，720及730，740。如图所示，通过每个多极磁性组件710和730中的每个磁区的排列，多极磁性组件及外壳的结合体710，720及730，740可彼此间磁性相连，由此连接结构区750和760。除了连接结构，例如750和760外，一个或更多个多极磁性组件及外壳的结合体，例如多极磁性组件及外壳的结合体710，720及730，740可用于磁性连接其他任一多种材料，部件或产品。

如图8A所示为一第一多极磁性组件825和一第二多极磁性组件850。在该实施例中，第一级第二多极磁性组件825和850均包括八个磁区。每个磁区可具备一与每一相邻磁区相反的磁极性。当第二多极磁性组件850靠近第一多极磁性组件825时，第一多极磁性组件825可旋转从而排列第一及第二多极磁性组件825和850相对磁区的极性，由此二者可磁性连接。

如图8B所示，第一多极磁性组件825沿着其纵轴旋转可通过第二多极磁性组件的磁区排列磁区的极性。一旦极性被合适地排列，第一和第二多极磁性组件825和850可沿着排列后的外围周边磁性相连。在另一可选实施例中，第二多极磁性组件850可除去或替代第一多极磁性组件825旋转。

如图8C-8D所示，第一多极磁性组件825沿着其纵轴旋转从而与第二多极磁性组件850一起沿着斜向外围周边磁性相连。如图8C所示，第一多极磁性组件825可沿着其纵轴旋转从而合适地排列第一和第二多极磁性组件825和850的对应磁区。

使用多极磁性组件的结果之一，当双极磁体对置时，就是这两个或更多个多极磁性组件可沿着外围周边磁性连接，其外围周边相对互相纵向斜向。如图8D所示，第一多极磁性组件825可与第二多极磁性组件850可通过两个磁区纵向斜向磁性连接。在其他实施例中，第一多极磁性组件825可包括任意数量的磁区，第二多极磁性组件850可通过一个或更多个磁区沿着外围周边纵向斜向磁性连接。

如图9A-9G所示，一第一多极磁性组件925和一第二多极磁性组件950可旋转地相互影响，并当第二多极磁性组件950相对第一多极磁性组件925沿一纵轴转移时，两者保持磁性连接。如图9A所示的第一步，第一多极磁性组件925可沿着排列后的外围周边与第二多极磁性组件950磁性连接。尽管图中所示其为圆柱形，第一和第二多极磁性组件925和950可为圆柱形，球形，椭圆形，长方形，平行六边形，梯形以及其他任意适当形状。此外，第一和第二多极磁性组件925和950均可包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，每一半部包括任意数量的磁区，每一磁区具有与相邻磁区相反的磁极性。如图9A-9G所示，每一多极磁性组件925和950包括8个具有交变极性的磁区。

如图9B所示，第二多极磁性组件950沿着第一多极磁性组件925一外围周边纵向转移。当相对磁区的极性为错排时，第一多极磁性组件925可旋转从而保持合适的极性排列。如图9C所示，一旦第一多极磁性组件925旋转完成，第二多极磁性组件950可通过一磁区纵向向斜磁性连接。可选地，第二多极磁性组件950可旋转从而保持合适的极性排列。

如图9D所示，第二多极磁性组件950可进一步相对第一多极磁性组件925纵向转移。又一次，当相对磁区的极性为错排时，第一多极磁性组件925可旋转从而保持第一和第二多极磁性组件925和950合适的极性排列从而保持磁性连接。如图9E所示，第一和第二多极磁性组件925和950通过两个磁区保持纵向斜向磁性连接。

如图9F所示，第二多极磁性组件950可进一步相对第一多极磁性组件925纵向转移。第一多极磁性组件925可再次旋转从而保持第一和第二多极磁性组件925和950相对磁区之间互相吸引的极性排列。如图9G所示，第一和第二多极磁性组件925和950可沿斜向外围周边保持磁性连接，以此从每一多极磁性组件925和950中均有一单一磁区保持磁性连接。

从图8A-8D以及图9A-9F的描述中可知，多极磁性组件的多个实施例均揭示了其相对于一相邻多极磁性组件可包括复数个独立的连接点。典型地，每一个这样的组件可具有与每对磁区相同数量的连接点。

如图10所示为一连接装置包括一连接单元1000。连接单元1000包括三个连接连接边1003，1005和1007。连接边1003包括一开放区包含一连接杆1004。连接杆1004通过多极磁性组件1017一中轴延伸，并允许多极磁性组件1017绕着连接杆1004旋转。在一些实施例中，棒1004可包括一上部棒区和一下部棒区，可连接至多极磁性组件1017的一中轴，但不通过任何方式从中延伸。另外，除了一开放区，连接杆1004可被置于一连接单元中的凹处内。

连接单元1000还包括另外两个连接边1005及1007，每个连接边分别在外壳1013及1015内包裹有一多极磁性组件1018及1019。每个连接边共同组成了一三角形构造。如图10A所示，每个多极磁性组件1017，1018及1019可设置为围绕其纵轴旋转。因此，三角形1000的每个连接边1003，1005及1007包括设置为围绕其纵轴旋转的多极磁性组件1017，1018及1019。多极磁性组件1017，1018及1019可靠近三角形1000的连接边1003，1005及1007旋转并随另一多极磁性组件排列每一磁区的极性。相应地，三角形1000可在任意角度，与另一具有与三角形1000构造相似的三角形，或与其他构造的磁性连接装置，沿着面1003，1005及1007的任意边磁性相连。

如图10B所示，一连接单元1020包括三个连接边或面1023，1025及1027在三角形构造内，包括一磁性组件及外壳结合体1037，1031和1038，1033及1039，1035与每一连接边相邻。根据多个实施例，多极磁性组件1037，1038及1039可为圆柱形，棱镜和/或其他形状。外壳1031，1033及1035可为圆柱形，棱镜和/或其他形状。举例来说，磁性组件1037，1038及1039可设置为球形磁性组件具有两个或更多个磁区。在这样的实施例中，外壳1031，1033及1035可被相应设置为球形或圆柱形以适应包入的球形磁性组件。

多极磁性组件1037，1038及1039可设置为在外壳1031，1033及1035内相对外壳旋转。可选择地，多极磁性组件1037，1038及1039可固定在外壳1031，1033及1035内。在这样的实施例中，多极磁性组件1037，1038及1039可设置为围绕其纵轴旋转。在另一实施例中，外壳1031，1033及1035可围绕它们的纵轴旋转从而随另一磁性组件排列每一多极磁性组件1037，1038及1039每一磁区的极性，以此将面1023，1025及1027与另一包含相似磁性组件，例如另一与三角形连接单元1020相似的三角形的物体磁性连接。

如图10C所示，一连接单元1040包括在三角形构造内的三个连接边，包括一磁性组件及外壳的结合体1057，1051及1058，1053及1059，1055与每一连接边1043，1045及1047相邻。与之前所示实施例相似，磁性组件1057，1058及1059可设置为在外壳1051，1053及1055内相对外壳旋转。可选择地，磁性组件1057，1058及1059可被固定在外壳1051，1053及1055内。在这样的实施例中，外壳1051，1053及1055可设置为围绕其纵轴旋转。在另一实施例中，外壳1051，1053及1055可省略，磁性组件1057，1058及1059可设置为在凹处或空心处靠近三角形连接单元1040的面1043，1045及1047围绕它们的纵轴旋转。

如图10D所示，为一连接单元1060包括有在三角形框架中的连接边1063，1065及1067.一磁性组件及外壳结合体1078,1073及1079,1075可被固定连接至连接边1065及1067。如图中实施例所示，外壳1073及1075可被固定连接在边区1065及1067的内部或外部。磁性组件1078及1079可设置为在外壳1073及1075内相对外壳旋转，从而排列磁性组件1078及1079每一磁区的极性从而将相应连接边1065及1067与另一包含一相似磁性组件，例如另一与三角形连接单元1060相似的物体磁性相连。可选择地，一具有其他构造的磁性连接器装置，例如一具有单一边或连接单元的装置，可与设置为三角形框架1060的磁性连接器装置或其他此文揭露的磁性连接装置连接。如图所示，连接边1063包括一连接杆1071，其连接并实质平行于连接边1063，但与其偏移。多极磁性组件1077可设置为围绕连接杆1071旋转从而将连接边1063与另一物体的连接边磁性连接。

如图11所示，为一连接单元1100包括有在三角形框架中的三个连接边或面1103,1105及1107，每个连接边1103，1105及1107包括一圆柱形外壳1111，1113及1115，所述外壳包裹一矩形棱镜多极磁性组件1122，1124及1126。根据多个实施例所示，矩形棱镜多极磁性组件1122，1124及1126在外壳1111，1113及1115内不可随意旋转或在外壳1111，1113及1115内可被固定连接(attached)。相应地，外壳1111，1113及1115可设置为在每个边1103,1105及1107内旋转，从而允许每个多极磁性组件1122，1124及1126的每一磁区的极性随其他多极磁性组件的磁区排列。

如图12所示一连接单元包括在一六角形构造1200中的6个连接边1210-1215，该连接单元包含有一磁性组件以及外壳结合体1201-1206，所述结合体与每一连接边1210-1215相邻。如前所述，在磁性组件以及外壳结合体1201-1206内的多极磁性组件可设置为随着其对应外壳旋转，或选择性地，设置为相对于其外壳旋转。

如图13A所示的一第一连接器装置1310包括一第一连接单元，具有矩形构造内的4个连接边，以及以第二连接器装置1350包括一第二连接单元，具有4个连接边1321-1324.如图所示，第一连接器装置1310的4个连接边或面中的每一个可包裹一磁性组件及外壳的结合体1311-1314。根据多个实施例可知，在磁性组件以及外壳结合体1311-1314内的多极磁性组件可为圆柱形，棱镜形和或其他任何合适的形状。相似地，外壳本身可为圆柱形，棱镜形和或其他任何合适的形状。

第二连接器装置1350可包括4个外壳1321-1324，每一外壳各包裹一多极磁性组件1331-1334。外壳1321-1324可塑造为头尾相接并形成任意数量的多边形外形。每一多极磁性组件1331-1334可在其对应的外壳1321-1324内围绕一纵轴旋转。

如图13A所示，当第一及第二连接器装置1310及1350中的一个相对另一个接近时，在磁性组件及外壳的结合体1314内的多极磁性组件可旋转从而排列磁性组件及外壳的结合体1314的对应磁区及多极磁性组件1331。一旦磁区排列完成，第一和第二连接器装置1310及1350可沿着纵向对齐的外围周边1315及1325，如图13B所示磁性连接。可选择地，即可是多极磁性组件1331单独或可是磁性组件及外壳的结合体1314内的外壳围绕一纵向轴旋转从而排列对应磁区。

如图14A所示，一多极磁性组件1485在第二连接器装置1475内旋转从而与一第一连接器装置1450沿着纵斜向外围周边1455及1580磁性连接。根据多个实施例所示，多极磁性组件1485可旋转从而排列多极磁性组件1485的对应磁区以及磁性组件和外壳结合体1460中的多极磁性组件。根据可选实施例可知，即可是磁性组件和外壳结合体1460外壳中的多极磁性组件也可是结合体1460的外壳取代多极磁性组件1485沿着纵轴旋转。

如图14B所示，由于在每一第一和第二连接器装置1450及1475中的每一多极磁性组件均包含多对磁区（与一对形成对照），第一和第二连接器装置1450及1475可沿着纵斜向外围周边1455及1480磁性连接，这样，如前所述，导致四个独立的连接点，连接点沿着两个连接器装置的各个面。

如图15A所示，第一和第二连接器装置1550及1570中的一个靠近另一个。如图所示，磁性装置和外壳结合体1560中的磁区并未随多极磁选组件1585中的对应磁区排列。相应地，如果第一和第二连接器装置1550和1575纵向对齐沿着外围周边1555及1580磁性连接，多极磁性组件中的一个需旋转。然而，如图15B所示，第一连接器装置1550可与第二连接器装置1575通过一单一磁区不需任何磁性旋转地磁性连接，这样，它们对应的外围周边1555及1580为纵斜向。

应被正确理解的是，实施例的重点在于在两个连接在一起的连接器装置中，仅有一个包含一可旋转的多极磁性组件。一旦多极磁性组件中的一个可旋转，它可与另一个包括一固定不可旋转的多极组件的装置连接。

如图16A所示为一连接器装置1600包括一矩形连接单元1650，其处于与四个三角形连接单元1610-1640磁性连接的状态。矩形连接单元1650以及每个三角形连接单元1610-1640可包含一磁性组件或磁性组件与外壳的结合体，其与每一相对连接单元1610-1650的每一连接边邻近。每一磁性组件或磁性组件与外壳的结合体可设置为旋转，从而允许每一多极磁性组件的每一磁区的极性随相邻连接单元1610-1650中的一多极磁性组件中的磁区排列。相应地，矩形连接单元1650中的每一连接边可磁性连接至一连接边，该连接边属于三角形连接单元1610-1640中的一个。

根据多个实施例可知，每一磁性组件与外壳的结合体中的磁性组件可设置为随对应外壳旋转或可选择地，相对其外壳旋转。相应地，因为磁性组件自由旋转，每一矩形连接单元1650及三角形连接单元1610-1640的每一连接边可在任何角度磁性连接，并且一旦连接，相对彼此转动。

如图16A和16B所示的转变，多极磁性组件1633及1643可围绕它们的纵轴旋转从而排列其磁区的极性从而与矩形连接单元1652中的与它们对应的邻近多极磁性组件磁性连接。

如图16B所示一连接器装置1600包括矩形连接单元1650，连接单元1650在每一连接边磁性连接至每一三角形连接单元1610-1640的一连接边。多极磁性组件1633和1643已经围绕它们的纵轴进行旋转从而完成排列，并与在矩形连接单元1650中的对应多极连接组件磁性连接。

根据多个实施例所示，每一三角形连接单元1610-1640可围绕它们对应的磁性连接面相对矩形连接单元1650转动。相应地，三角形连接单元1610-1640可一起使用从而形成一金字塔，该金字塔具有一矩形的底以及四个三角形的面。在这特定实施例中，每一三角形连接单元1610-1640的每一剩余的未连接的连接单元可被磁性连接至另一三角形连接单元1610-1640的连接边。在每一三角形连接单元1610-1640的每一连接边中的多极磁性连接组件可围绕它的纵轴旋转，即可为随外壳旋转，也可为相对外壳旋转，从而排列对应磁区的极性。

如图17所示一连接器装置1700包括四个三角形连接单元1710，1720，1730及1740。每一三角形连接单元1710，1720，1730及1740可包含一个或更多个多极磁性组件及外壳的结合体。每一多极磁性组件及外壳的结合体可旋转地允许每一三角形连接单元1710，1720，1730及1740的连接边与另一三角形连接单元1710，1720，1730及1740的另一连接边磁性连接，从而形成一四面体。根据多个实施例可知，每一三角形连接单元1710，1720，1730及1740的每一连接边可包括一个外壳并可包裹一个多极磁性组件，其设置为围绕它的纵轴旋转。

可选择地，每一三角形连接单元1710，1720，1730及1740的每一连接边可固定，即可是可旋转地固定，也可是不可旋转地固定，一外壳设置为包裹一个或多个多极磁性组件。在连接单元不可旋转地固定在外壳的实施例中，多极磁性组件可被设置为在外壳内并相对外壳围绕其纵轴旋转。在连接单元可旋转地固定在外壳的实施例中，多极磁性组件可设置为当外壳旋转时与外壳一起围绕其纵轴旋转。

根据多个实施例可知，任意多边形形状均可替代三角形连接单元1710，1720,1730及1740使用，并磁性连接从而形成具有任意面的多面体。相似地，任意种类的多边形形状的结合体可被磁性连接从而形成任意形状和/或形状的组合。例如，四个矩形连接单元可与四个三角形连接单元磁性连接在一起形成一方尖塔（obelisk）。又或者，一些实施例可包括在单一维度延伸的单元，通过这种方式，可使用多个独立磁性连接器装置形成多边形形状，每个连接器装置构成多边形的一个面。

如前所述，一多极磁性组件可使用一单一连续磁性材料形成，或可选择地，一多极磁性组件可通过接合复数对极化相反的磁区首尾相连而成，通过这种方式，每一磁区与其相邻磁区磁性地极化相反。

如图18A所示为一磁化装置1800，设置为具有一底板1801及一顶板1802从而创造多极磁性组件。如图所示，顶板1802可围绕铰链（hinge）1812转动直至顶板1802直接位于底板1801之上。在可选实施例中，顶板1802可不通过铰链1812与底板1801相贴（attached），取而代之的是顶板1802可直接按压下与底板1801相抵（against）。如图所示，每一底板1801及顶板1802可包含一个或更多个槽1850，槽1850设置为用于接收一可磁化材料。与每一槽相邻的是磁化板1820及1830，磁化板设置为通过交变极性磁场辐射位于槽1850内的磁化材料。

如图18B所示的磁化装置1800具有就位（in place）的两个可磁化圆柱体1890及1891。一旦可磁化圆柱体1890及1891就位，顶板1802可围绕铰链1812转动至底板1801上。由电缆1810及1812提供电流从而分别沿着磁化板1820及1830创造正相和反相磁场。磁化板1820及1830具备交变磁性极化可以磁化可磁化圆柱体1890及1891从而创造一多极磁性组件，该多极磁性组件包括一第一半部和第二半部沿着一纵轴沿着。第一半部可包括交变极性磁区，第二半部可包括与第一半部数量对应的磁区，每个第二半部磁区具有与相邻第一半部中的磁区相反的极性。

如图18C所示为一多极磁性组件1890的典型实施例，该多极磁性组件使用由图18A及18B共同描述的磁化装置创造。如图所示，多极磁性组件1890包括一第一半部和第二半部，所述第一和第二半部沿着一纵轴延伸。第一半部包括三个具有交变极性的磁区，第二半部包括三个相应的具有交变极性的磁区，其中第二半部中磁区的极性与与之相邻的第一半部的磁区极性相反。

本领域技术人员可知前述所有实施例中的众多细节均可在不脱离本发明基本原理的情况下进行更改。然而说明书已在众多实施例中公开了本发明的各项原理，众多结构的修饰，排列，比例，单元，材料，形状，厚度，宽度，高度以及组成可在不脱离本发明基本原理和公开内容的情况下被使用。以上这些或其他修饰或改变仍处于本发明公开的范围内。

Claims (21)

1.一种利用可旋转磁体的通用连接器装置，其特征在于，包括：

一第一多极磁性组件，其包括大体沿一纵轴延伸的第一半部及第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，且所述第二半部的每个磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

一第一连接单元，与所述第一多极磁性组件相连，以使所述第一多极磁性组件的纵轴与所述第一连接单元的至少一部分连接边大体平行；并且

其中，所述第一磁性组件设置为围绕其纵轴旋转从而随第二磁性组件排列极性，以使所述第一磁性组件的所述连接边与另一连接单元的连接边磁性相连。

2.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一连接单元包括一第一外壳，所述第一外壳包裹所述第一磁性组件。

3.如权利要求2所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一磁性组件设置为在所述第一外壳内且相对所述第一外壳围绕其纵轴旋转。

4.如权利要求2所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一磁性组件紧固在所述第一外壳内，以使所述第一磁性组件设置为围绕所述纵轴与所述第一外壳一起相对所述第一连接单元旋转。

5.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一磁性组件通过一连接杆与所述第一连接单元相连。

6.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，进一步包括：

一第二多极磁性组件包括沿一纵轴延伸的一第一半部和一第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，且所述第二半部的每个所述磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；以及

一第二连接单元，与所述第二多极磁性组件相连，以使所述第二多极磁性组件的纵轴与所述第二连接单元的至少一部分连接边大体平行；

其中，所述第一磁性组件和所述第二多极磁性组件设置为围绕它们各自的纵轴旋转从而排列相反极性并将所述第一连接单元的连接边和所述第二连接单元的连接边磁性连接。

7.如权利要求6所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第二连接单元包括一第二外壳，所述第二外壳包裹第二磁性组件。

8.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，进一步包括：

一第二多极磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区均具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；以及

一第三多极磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区均具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

其中所述第二磁性组件设置为围绕其纵轴旋转从而排列相反的极性，并将所述第一连接单元的一第二连接边和另一连接单元的连接边磁性连接，

其中所述第三磁性组件设置为围绕其纵轴旋转从而排列相反极性并将所述第一连接单元的一第三连接边与另一连接单元的连接边磁性连接，并且

其中所述三个连接边的相对末端首尾连接形成一多边形。

9.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一连接单元包括一第一外壳，所述第一外壳包裹第一磁性组件，其中所述第一外壳与所述第一连接单元固定，并且其中所述第一磁性组件设置为相对所述第一外壳且在所述第一外壳中围绕其纵轴旋转。

10.如权利要求9所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一连接单元包括一空心结构，并且

其中所述第一外壳与所述第一连接单元固紧，被包裹在所述空心结构内。

11.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一连接单元包括一位于一空心结构内的第一外壳，

其中所述第一外壳在所述空心结构内可旋转地固定，以使所述第一外壳在所述空心结构内旋转时，所述第一磁性组件可沿其纵轴旋转。

12.如权利要求11所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一外壳实质上为圆柱形，并且

其中所述第一多极磁性组件包括一矩形棱镜。

13.如权利要求1所述的通用连接器装置，其特征在于，所述第一多极磁性组件包括沿着一纵轴延伸的一第一半部和一第二半部，所述第一半部包括三个交变极性的磁区，所述第二半部包括三个交变极性的磁区，所述第二半部中的所述三个磁区分别具有与相邻所述第一半部的磁区相反的极性。

14.一种利用可旋转磁体的通用连接器系统，其特征在于，包括：

一第一多极磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

一第一连接单元与所述第一多极磁性组件连接以使所述第一多极磁性组件的纵轴与第一连接单元的一连接边的至少一部分大体平行；

一第二多极磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，所述第二半部的每个磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

一第二连接单元与所述第二磁性组件连接以使所述第二磁性组件的纵轴与第二连接单元的一连接边的至少一部分大体平行；并且

其中所述第一磁性组件和所述第二多极磁性组件设置为围绕它们各自的纵轴旋转从而排列相反的极性并将所述第二连接单元的所述连接边与所述第一连接单元的所述连接边磁性连接。

15.如权利要求14所述的通用连接器系统，其特征在于，所述第一磁性组件包括一第一外壳，并且其中所述第二磁性组件包括一第二外壳，其中所述第一和第二外壳设置为分别包裹所述第一和第二磁性组件，以使所述第一和第二磁性组件分别位于所述第一和第二外壳内并相对所述第一及第二外壳旋转时，围绕它们各自的纵轴旋转。

16.如权利要求14所述的通用连接器系统，其特征在于，所述第一连接单元包括一第一复数个多极磁性组件，每个所述磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和一第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性，并且

其中所述第一连接单元包括一第一复数个连接边，每个所述连接边包括一对相对端，其中每一所述第一复数个多极磁性组件的所述纵轴与所述第一复数个连接边的一连接边的至少一部分大体平行，

其中所述第一复数个连接边的每一条边的每一端与所述第一复数个连接边的另一条边的一端相连，以使互相连接的所述边形成一第一多边形，

其中所述第二连接单元包括一第二复数个多极磁性组件，每个所述磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性，

其中所述第二连接单元包括一第二复数个连接边，每个所述连接边包括一对相对端，其中每一所述第二复数个多极磁性组件的所述纵轴与所述第二复数个连接边的一连接边的至少一部分大体平行，

其中所述第二复数个连接边的每一条边的每一端与所述第二复数个连接边的另一条边的一端相连，以使互相连接的所述边形成一第二多边形，

其中所述第一及第二复数个磁性组件均设置为围绕其纵轴旋转，并且

其中所述第一多边形的一外围周边的至少一部分设置为与所述第二多边形的一外围周边的至少一部分磁性连接。

17.如权利要求16所述的通用连接器系统，其特征在于，所述第一复数个连接边包括三个连接边，从而所述第一多边形为一三角形。

18.一种通用的连接器系统，其特征在于，包括：

一第一复数个多极磁性组件，每一所述磁性组件包括包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

一第一复数个连接边，每一所述连接边包括一第一和第二端，其中所述第一复数个连接边共同形成一第一多边形；

一第一复数个外壳，每一所述外壳被置为与所述第一复数个连接边的一条大体平行，且每一所述外壳设置为包裹所述第一复数个多极磁性组件的至少一个从而允许所述多极磁性组件围绕它们各自的纵轴旋转；

一第二复数个多极磁性组件，每一所述磁性组件包括沿着一纵轴延伸的第一半部和第二半部，所述第一半部包括至少两个交变极性的磁区，所述第二半部包括与所述第一半部数量对应的磁区，每个所述第二半部的磁区具有与相邻所述第一半部中的磁区相反的极性；

一第二复数个连接边，每一所述连接边包括一第一和第二端，其中所述第二复数个连接边共同形成一第二多边形；

一第二复数个外壳，每一所述外壳设置为与所述第二复数个连接边的一条大体平行，且每一所述外壳设置为包裹所述第二复数个多极磁性组件的至少一个从而允许所述多极磁性组件围绕各自的纵轴旋转；并且

其中所述第一多边形的外部周边设置为与所述第二多边形的外部周边磁性连接。

19.如权利要求18所述的通用连接器系统，其特征在于，所述第一复数个连接边包括三个连接边，通过这种方式所述第一多边形包括一三角形的形状；并且

其中所述第二复数个连接边包括四个连接边，通过这种方式，所述第二多边形包括一矩形的形状。

20.如权利要求18所述的通用连接器系统，其特征在于，所述多极磁性组件的至少一子集设置为相对各自的外壳旋转。

21.如权利要求20所述的通用连接器系统，其特征在于，所述多极磁性组件的至少一子集的形状大体为圆柱形。

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