CN108700099B - 机械磁连接器结构 - Google Patents

Abstract

一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械‑磁连接器结构(200)，其包括附接至第一元件的第一模块(210)和附接至第二元件的第二模块(230)，第二模块适于在其中接收第一模块。第一和第二模块中的每一个包括磁体(215、235)或磁体和铁质材料，其中铁质材料具有暴露在其中的磁性特性，一个在第一模块的柱塞形部分中，另一个在第二模块的孔内的后部面向内部的壁表面上。当柱塞形部分磁性地吸入第二模块的孔中时，该两个磁体或磁体和铁质材料进入具有最大磁吸引力的近端面对关系。在与第一模块的外表面接触的第二模块的内壁部分之间引起的摩擦有助于第一模块在第二模块中的固定。

Description

机械磁连接器结构

技术领域

示例性实施例总体上涉及机械-磁连接器结构，更具体地涉及用于可释放地连接第一元件和第二元件的连接器结构。

背景技术

图1示出了现有技术的机械-磁连接结构的立体图；图2示出了根据图1的连接结构的另一个立体图；图3示出了根据图1的连接结构的截面图；以及图4示出了根据图1的连接结构的平面图。参照图1～4，示出了传统的机械-磁连接结构1。结构1包括与第一元件牢固地连接或可旋转地设置在第一元件中的模块A(51)，以及与第二元件牢固地连接或可旋转地设置在第二元件中的模块B(52)。模块A 51在模块B 52中可旋转地引导。在模块A 51中，设置至少一个磁体(参见4a/b)，以及在模块B 52中布置至少一个电枢或第二磁体(参见8a/b)。

磁体4a/b和8a/b的形状、位置和极性设计成使得当相对于模块B 52旋转模块A 51时，磁体4a/b、8a/b可以从具有最大磁吸引力的闭合位置移动进入具有减弱的磁吸引力的开放位置。此外，提供了正锁闭，其存在于模块A 51和模块B 52处的两个接合部分5/5'和9a/9a'之间，即当模块通过磁力彼此吸引时，两个接合部分5/5'和9a/9a'功能性地连接并锁定彼此。

设置在模块B 52上的弹簧锁定元件9上的接合部分9a/9a'/9a"是螺旋型的，并且模块A 51上的匹配接合部分5'/5'同样是螺旋型的。模块A 51和模块B 52在没有旋转的情况下闭合，使得螺旋接合部分通过磁吸引力与螺旋接合部分相配合地卡扣到位。模块A和模块B可以打开，使得当旋转模块并相应地将磁体4a/b、8a/b从闭合位置旋转进入打开位置时，将螺旋接合部分拧出脱离接合。

发明内容

示例性实施例涉及一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构。连接器结构包括附接至第一元件的第一模块，以及附接至第二元件的第二模块，第二模块适于在其中接收第一模块。第一模块包括第一磁体，第二模块包括第二磁体。第一磁体暴露在第一模块的柱塞形部分中，柱塞形部分具有外表面。第二磁体暴露在第二模块的孔内的后部面向内部的壁表面上。当柱塞形部分磁性地吸入第二模块的孔中时，第一和第二磁体进入近端面对关系。在与第一模块的外表面接触的第二模块的内壁部分之间引起的摩擦有助于第一模块在第二模块中的固定。

另一个示例性实施例涉及一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构。连接器结构包括附接至第一元件的适配器，附接至第二元件以在其中接收适配器的接收器组件，以及附接至接收器组件用于在其中锁定或解锁适配器的旋钮组件。

另一示例性实施例涉及一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构。连接器结构包括附接至第一元件的第一模块，该第一模块在其正面上包括具有磁性特性的第一磁体或第一铁质材料，以及在其孔中包括具有磁性特性的第二磁体或第二铁质材料的第二模块。当第一模块磁性地吸入第二模块的孔中时，第一磁体或铁质材料和第二磁体或铁质材料进入近端面对关系。第一磁体或铁质材料和第二磁体或铁质材料中的每一个均表现出小于五(5)磅的拉力。

附图说明

从以下给出的详细描述和附图中将更加全面地理解示例性实施例，其中相同的元件由相同的附图标记表示，这些附图标记仅以说明的方式给出，因此不限制本文的示例性实施例。

图1示出了现有技术的机械-磁连接结构的立体图。

图2示出了根据图1的现有技术连接结构的另一个立体图。

图3示出了根据图1的连接结构的截面图。

图4示出了根据图1的连接结构的平面图。

图5是根据一个示例性实施例的机械-磁连接结构的立体图。

图6是图5中的结构的侧视图，以示出第一模块，其具有附接至第一元件的第一磁体。

图7是图5中的结构的一部分的俯视图，以示出第二模块，其具有附接至第二元件的第二磁体。

图8是图5中的连接器结构的截面图，以进一步示出第一和第二模块之间的连接关系，以可释放地连接第一元件和第二元件。

图9是根据另一个示例性实施例的机械-磁连接结构的立体图。

图10是处于打开配置的图9的结构的正视图，其中适配器在接收器组件的孔内同心。

图11是处于闭合配置的图9的结构的正视图，其中适配器相对于接收器组件的孔偏离中心。

图12是图9中所示结构的立体图，其中适配器被移除，以显示旋钮组件的其他细节。

图13是图9中的连接器结构的横截面图，以进一步示出适配器和接收器组件之间的连接关系，以可释放地连接第一和第二元件。

图14是图13的虚线框部分的放大图，以示出适配器至接收器组件接口中的更详细的连接关系。

图15是根据另一个示例性实施例的机械-磁连接结构的立体图。

图16是图15中所示结构的立体图，其中适配器被移除，以显示旋钮组件的附加细节。

图17是适配器至接收器组件接口的放大图，以示出其中更详细的连接关系。

图18是根据另一示例性实施例的机械-磁连接结构的立体图，其中适配器与连接器结构分离。

图19是图18的机械-磁连接结构的立体图，适配器接合并固定在其中。

图20是图18的机械-磁连接结构的分解零件图。

图21是去除了各种零件的立体图，以示出适配器和接收器组件之间的连接关系。

图22是图18所示结构的横截面图，以更详细地示出其各种组成部件。

图23是去除了各种零件的立体图，以更详细地示出旋钮组件和接收器组件的轴环之间的连接关系。

图24是图18所示结构的横截面图，以更详细地示出旋钮组件的内环和接收器组件的轴环之间的连接关系。

具体实施方式

以下的示例性实施例描述了用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构。图5是根据示例性实施例的机械-磁连接结构的立体图。图6是图5中的结构的侧视图，以示出第一模块，其具有附接至第一元件的第一磁体；图7是图5中的结构的一部分的俯视图，以示出第二模块，其具有附接至第二元件的第二磁体；以及图8是图5中的连接器结构的横截面图，以进一步示出第一和第二模块之间的连接关系，以可释放地连接第一元件和第二元件。参照图5至8，并且大体上示出了用于可释放地连接第一元件120和第二元件140的机械-磁连接器结构100。连接器结构100可包括附接至第一元件120的第一模块(适配器110)，以及附接至第二元件140的第二模块(接收器组件130)。接收器组件130适于在其中接收适配器110的柱塞形部分。适配器110可包括孔洞113，其捕获用于将适配器110附接至第一元件120的保持环114。

例如，在实例中，适配器110和构成接收器组件130的一个或多个部件中的每一个可以通过注塑工艺由高抗冲塑料形成，诸如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或热塑性弹性体(TPE)。TPE，有时称为热塑性橡胶，是一类共聚物或聚合物(通常是塑料和橡胶)的物理混合物，其由具有热塑性和弹性体特性两者的材料组成。虽然大多数弹性体是热固性的，但相比之下热塑性相对容易在制造中使用，例如通过注塑成型。TPE显示出橡胶材料和塑料材料两者的典型优点。

ABS是一种具有高抗冲强度的易加工、坚韧、低成本的刚性热塑性材料，并且可以是用于车削、钻孔、铣削、锯切、模切、剪切等的理想材料。原生ABS可与塑料再生ABS或其他轻质耐用的塑料材料混合。ABS仅仅是示例性材料，等效材料可包括各种热塑性和热固性材料，例如滑石填充聚丙烯，高强度聚碳酸酯，例如GE

或混合塑料。

有许多已知的用于形成塑料注塑模具的注塑机，以及可以使用其他塑料模塑工艺，例如真空成型。例如，可选地，适配器110和构成接收器组件130的一个或多个部件中的每一个可以使用金属铸造工艺形成，例如砂型铸造、压力铸造或熔模铸造。

在图5-8的实例中，第一元件120可以实施为高尔夫配件，以及第二元件140可以实施为用于连接至高尔夫球袋的夹子。然而，示例性实施例不限于此，因为第一元件120可以可选地是电子设备，以及第二元件140可以实施为电子设备将连接至的任何平面结构。作为另一个实例，第二元件140可以实施为具有自黏胶带的平坦表面以附接至墙壁或平坦表面，和/或其可以在其中包括孔以用螺钉固定至墙壁等。

此外，第二元件140可以采用多种形式，例如固定至墙壁或水平表面的扁平件，实施为高尔夫球袋或诸如帆布罩、防水罩等的软物品材料上的铆钉。第二元件140还可以采用带夹的形式，以允许任何人随身携带他们想要的东西并根据需要使用它。例如，实例包括钥匙环上的钥匙或酒保使用的开瓶器。此外，第二元件140可以附接至作业车辆或其外部，以提供对工具的方便获取。

如图所示，适配器110包括第一磁体115，接收器组件130内的孔131包括第二磁体135。可选地，第一或第二磁体115、135中的任一个可以用具有磁性特性的黑色金属代替。第一磁体115暴露在适配器110的柱塞形部分中，其中柱塞形部分111具有外表面112。第二磁体135暴露在接收器组件130的孔131内的后部面向内部的壁表面上和/或形成该后部面向内部的壁表面。

为了连接第一和第二元件120、140，当将适配器110的柱塞形部分111插入接收器组件130的孔131中时，第一和第二磁体115、135进入近端面对关系而不彼此接触并具有最大的磁吸引力。具体地，第一磁体115被第二磁体135捕获或吸引，而使用者不必启动插入动作。这种磁吸力原理用于制造各种装置，从门铃(其中铁杆被吸入线圈以敲击钟)到弹球机(其中电流通过线圈，吸入附接至推拨器的杆)到你车上的起动开关。

在接收器组件130中的孔131的内壁部分132之间引起的摩擦力，以及该内壁部分132与适配器110的柱塞形部分111的外表面112的接触有助于将适配器110固定至接收器组件130，并因此将第一元件120固定至第二元件140。由于适配器110的取向在相对于接收器组件130的孔131的水平平面内，其中孔131也在水平平面内取向，摩擦起到有助于适配器110在接收器组件130内的固定的作用。

现在参考图8，在接收器组件130的孔131内的两个磁体115、135的面之间的间隙间隔133或宽度是可调节的，以改变磁吸引力的拉力。在实例中，两个磁体115、135的面之间的间隙间隔133可以在约1至3毫米宽的范围内，尽管该示例性范围仅是连接器结构100的一种可能构造；基于两个磁体115、135的相对面之间的期望拉力，也可以预见小于1mm或大于3mm的距离。尽管描述了两个示例性实施例，其中磁体115、135(或磁体115/135之一以及具有磁性特性的黑色金属)实际上并不相互接触，机械-磁连接器结构100可以通过两个在接收器组件130的孔131内实际上彼此接触的磁体115、135，以及如下面进一步描述的，将两个磁体115、135或磁体115/135之一与具有磁性特性的一块黑色金属材料分开所需的拉力来实现。

为了通过克服面对的磁体115、135之间的磁吸引力的拉力将适配器110从接收器组件130的孔131移除，适配器110必须在接收器组件的孔131内完全同心，使得它可以直接从孔131中拉出，以从其移除。另外，在适配器110的外表面112与接收器组件130的孔131中的内壁部分132之间存在的摩擦防止使用者在适配器110上施加偏移、成角度或间接拉力以为了将其从接收器组件130的孔131移除。

磁体是具有磁场的任何物体。它吸引铁、钢、镍和钴等铁制品。在早期，希腊人观察到天然存在的“磁石”吸引铁块。今天，磁体根据其用途人工制成各种形状和尺寸。

拉力是使用垂直于表面的力将磁体从平坦钢板拉出所需的力。它是磁体的保持力的极限。高斯计用于测量磁体表面的磁场密度。这被称为表面场并以高斯(或特斯拉)测量。拉力测试仪用于测试与平坦钢板接触的磁体的保持力(拉力)。拉力以磅(或千克)测量。

通常，可以以几种不同的配置测试磁体。一项测试以磅(或千克)测量在单个磁体和厚的磨削平坦钢板之间产生的最大拉力。另一项测试测量夹设在两块厚的磨削平坦钢板之间的单个磁体产生的最大拉力。与本文的示例性实施例相关的第三测试测量在吸引到另一相同类型磁体的磁体上产生的最大拉力。

计算的拉力值通常由每个磁体的五个样本的平均值确定。数字测力计记录磁体上的张力。将板拉开，直到磁体与其中一个板断开。峰值记录为“拉力”。

钕铁硼(NdFeB，也称为Neo，NIB或超级磁体)是目前生产的最强的商业磁体材料。钕磁体制造成许多不同的形状和尺寸，包括圆盘、环和块、或定制的、依订单制造的钕磁体。钕磁体通常具有较差的耐腐蚀性，如果不遵循适当的预处理工艺，它们也会从内部腐蚀。因此，通常施加多层镍-铜-镍镀层。磁体115和135可以由NdFeB圆盘磁体实施，其可以包括但不限于0.25英寸直径×0.125英寸厚，具有2.1和4.9磅之间的拉力的N42级钕磁体，其由德克萨斯州普莱诺市APPLIED MAGNETS^TM商业制造。

钐钴(SmCo)磁体，也称为稀土磁体，通常被认为在高温或不利环境中比较性能和尺寸时提供最佳值。SmCo磁体的成本较高，但磁性非常强，通常允许减小尺寸。SmCo稀土磁体基本上耐腐蚀，通常不需要任何表面处理。这些磁体可在高达500℉(260℃)的温度下工作，使这些稀土磁体对高温应用是理想的。磁体115和135可以由稀土圆盘磁体实施，其包括但不限于0.25英寸直径×0.125英寸厚的钐钴Sm2Col7圆盘磁体，其具有至少1.6磅的拉力，由APPLIED MAGNETS商业制造。

铝镍钴磁体主要由铝(Al)、镍(Ni)和钴(Co)、铝以及其他痕量元素(例如铜(Cu)和钛(Ti))组成，以调整合金的磁性和机械特性。推出于20世纪30年代，铝镍钴磁体具有出色的温度稳定性、高残余感应、相对较高的能量和强耐腐蚀性。这些磁体广泛用于电机、传感器、分离器、扬声器、电子点火系统、发电机、自动售货机、手动工具、磁簧开关、伏安仪表、医疗仪器和其他磁性应用。磁体115和135也可以由表现出约2.0至4.9磅之间的拉力的铝镍钴磁体实现。

因此，在一个示例性构造中，连接器结构100可以配置有第一和第二磁体115、135，其表现出小于五(5)磅的拉力。在另一示例性构造中，连接器结构100可以配置有第一和第二磁体115、135，其表现出在约1.6至4.9磅之间的范围内的拉力。在又一示例性构造中，连接器结构100可以配置有第一和第二磁体115、135，其表现出在约2.0至3.0磅之间的范围内的拉力。

图9-14涉及根据另一示例性实施例的机械-磁连接结构。在这些附图中描述的机械-磁连接结构200有点类似于图5-8中所示的实施例，并可以由相同的材料制造和/或构造。因此，为简洁起见，以下仅详细讨论不同之处。

参照图9-11，示出了用于可释放地连接第一元件(未示出)和第二元件240的连接器结构200。类似于第一实施例，第一元件可以由为任何类型的用途而要连接至另一个制品的任何种类或类型的制品，或可以为任何目的或功能而附接至任何水平表面的任何种类或类型的制品实施。这里使用的先前实例是高尔夫配件或电子设备，或为此目的的另一制品及类似物。第二元件240可以由为任何类型的用途而要连接至另一个制品的任何种类或类型的制品，或可以为任何目的或功能而附接至任何水平表面的任何种类或类型的制品实施。这里使用的先前实例是可附接至高尔夫球袋的夹子，或者要耦合至电子设备的任何平面结构，为此目的的另一制品或类似物。

在连接器结构200中，示出了配置为可附接至第一元件的适配器210，可附接至第二元件240用于在其中接收适配器210的接收器组件(通常由元件230示出)，以及附接至接收器组件230用于在其中锁定或解锁适配器210的旋钮组件(通常由元件250示出)。适配器210具有外部弯曲表面211并包括暴露的第一磁体215(未示出但暴露在适配器210的前向表面212上)，以及接收器组件230包括具有孔231，其具有形成它的后部面向内部的壁表面的第二磁体235(在图9-11中未示出)。22。接收器组件230的一部分的表面在其上包括一个或多个视觉标记(示出为肋254)，以向使用者指示其是否处于打开或关闭位置。

在操作中，当适配器210插入接收器组件230的孔中时，第一和第二磁体215、235进入近端面对关系。与前一实施例不同，连接器结构200包括动态锁。如果物品(即，第一元件)足够重，则它将故意倾斜插入接收器组件230内的适配器210的部分并接合内部动态锁，其将在以下更详细地描述。如果轻的第一元件附接至适配器210，则动态锁将不会接合。可能存在轻物体，其仅运动时足够重以产生鞭状运动，该鞭状运动增加了适配器210上的拉力并且因此接合动态锁。值得注意的是，第一和第二磁体215、235的相对面向表面在接收器组件230的孔231内不会彼此接触。

如图14中最佳所示，连接器结构200的动态锁由适配器210的弯曲表面211与轴环238的向内壁表面239的接合来提供。由于表面211是弯曲的而不是直的，所以它起到摇杆的作用以向穿过轴环238插入接收器组件230的孔231中的适配器210的部分提供宽限或下陷和弯曲动作。通过提供这种弯曲能力，适配器210的圆形脊状端部214适于基本上能够在设置在轴环238的后壁和接收器主体233的前凸缘壁232之间的周向通道内移动、摇动和/或倾斜，这将防止适配器210由于施加至附接至其上的第一元件的重量或拉力而无意中从接收器组件230中弹出。

连接器结构200具有打开和闭合位置。旋钮组件250的表面上的视觉标记254帮助使用者查看适配器210是否锁定在接收器组件230中，或者未锁定以使其可以移除。更具体地，当视觉标记254定向在连接器结构200上的上部或顶部位置时，即，当旋钮组件250的外环251已经从第一位置顺时针旋转至第二位置时，适配器210在接收器组件230的孔231内完全同心，并且可以直接拉出以移除。这由图10示出。相反，当外环251从第一位置逆时针旋转至第二位置时，适配器210不再在接收器组件230的孔231内完全同心，使得壁部分236防止适配器210移除离开接收器组件的孔231。这样，在这种情况下，视觉标记254定向在连接器结构200上的下部或底部位置。

类似于第一实施例，磁体215、235可以由NdFeB、铝镍钴和诸如SmCo的稀土金属组成。在一个示例性构造中，连接器结构200可以配置有第一和第二磁体215、235，其表现出小于五(5)磅的拉力。在另一示例性构造中，连接器结构200可以配置有第一和第二磁体215、235，其表现出在约1.6至4.9磅之间的范围内的拉力。在又一示例性构造中，连接器结构200可以配置有第一和第二磁体215、235，其表现出在约2.0至3.0磅之间的范围内的拉力。

与第一实施例不同，连接器结构200具有用于将适配器210固定在接收器组件230的孔231内的锁定装置。通常，旋钮组件250可以从第一位置逆时针方向旋转至第二位置，以防止适配器210从接收器组件230移除。旋钮组件250也可以从第一位置顺时针方向旋转至第二位置，以允许由使用者克服两个磁体215、235之间的拉力，从接收器组件230移除适配器210。只有当适配器210在孔231内完全同心以及旋钮组件250已顺时针旋转时，适配器210才能从接收器组件230的孔231移除。

图12是图9中所示的结构200的立体图，其中移除适配器210以显示旋钮组件250的附加细节；图13是图9中的连接器结构200的横截面图，以进一步示出适配器210和接收器组件230之间的连接关系，以可释放地连接第一和第二元件；以及图14是图13的虚线框部分的放大图，以示出适配器210至接收器组件230接口中的更详细的连接关系。现参照图12-14，接收器组件230包括接收器主体233，其中具有用于接收适配器210的孔231和用于附接至第二元件240的螺纹外表面237。接收器组件230还包括与接收器主体233一体形成的轴环238。旋钮组件250包括外环251，外环251可以由橡胶材料制成以提供触觉增强并且可以在打开和闭合位置之间旋转以将适配器210解锁或锁定在接收器主体233的孔231内。外环251在其上包括视觉标记254，以帮助使用者确定适配器210是否锁定在接收器组件230中，或者解锁以使其可以移除。旋钮组件250进一步包括与外环251一体形成的内环252。内环252连接至轴环238，以将外环251固定至接收器主体233。

如图14中最佳所示，第一磁体215被捕获在适配器210内，第二磁体235被捕获在接收器主体233的孔231内。旋钮组件250通过内环252上形成的制动件261的接合而保持附接至接收器主体233，制动件261反过来由形成在接收器组件230的接收器主体233中的对应斜面262捕获，从而将旋钮组件250固定至固定的接收器组件230，同时允许旋钮组件250的180°的旋转。

另外，在接收器主体233的孔231内的两个磁体215、235的面之间的间隙间隔263或宽度是可调节的，以改变两个磁体215、235之间的磁吸引力所需的拉力。例如，该间隙间隔233可以在约1至3毫米宽的范围内，尽管该示例性实施例不限于该示例性间隙间隔；该间隔可小于1毫米或大于3毫米宽。

图15-17涉及根据另一个示例性实施例的机械-磁连接结构。在这些附图中描述的机械-磁连接结构200'有点类似于图5-14中所示的实施例，并可以由相同的材料制造和/或构造。由于该实施例在许多方面类似于图5-14中所示和所述的先前配置，仅详细讨论不同之处。

如图16中最佳所示，轴环238的内周向表面包括或包含多个间隔开的细长脊元件255，其在相邻的脊元件255之间限定多个槽257。适配器210'还包括彼此相隔180°在适配器210'的弯曲表面211部分上形成的一对齿或齿条217。这些齿条217接合在轴环238内的相应槽257中，以防止适配器210'在接收器组件230内自由转动。

适配器210'，其包括适于连接至外部物体(即，第一元件)的平坦几何形状的突片端216，其可以是不同结构的一部分，例如通用智能电话保持器的一部分。与先前的实施例中的那些相比，适配器210'的主要区别在于包括齿条217。先前实施例的适配器110、210也可以附接至更大的物件或是其一部分，但是意图是它们可适于在附接至其上的物体的重量下自由旋转，而适配器210'则不能。

图18-24涉及根据另一示例性实施例的机械-磁连接结构。在这些附图中描述的机械-磁连接结构200"'有点类似于图5-17中所示的实施例，并可以由相同的材料制造和/或构造。由于该实施例在许多方面类似于图5-17中所示和所述的先前配置，仅详细讨论不同之处。

参照图18-24，该结构200'可以包括适配器210/210'配置。该实施例中的一个不同之处是不同配置的旋钮组件250'。除了可以熔合在一起以形成整体构件的内和外环251、252之外，还提供透明的胶衬包覆件或盖258，以包覆外环251。在一个实例中，包覆件258可以通过声波焊接熔合至外环251。包覆件258为使用者提供了触觉增强，因为它提供了更好的和/或更有弹性的抓握表面来旋转环251/252，以锁定和/或解锁连接器结构200"'，使得可以固定/移除适配器210/210'中的一个。与先前实施例的另一变体是不同配置的指示器254；这基本上由在透明胶衬包覆件258中形成的间隙或“窗口”259提供。当在旋钮组件250'的顶端可见时，旋钮组件已顺时针转动，使得解锁结构200"'以便在其中插入适配器210/210；当组件250'逆时针旋转180°时，窗口259不可见，表明适配器210/210'锁定并固定在接收器组件230中。

参照图21和22，连接器结构200"'也包括上述的动态锁装置，由此适配器210'的弯曲表面211接合轴环238的向内壁表面239，从而用作摇杆以向穿过轴环238插入接收器组件230中的适配器210的部分提供下陷和弯曲动作。这种弯曲能力使适配器210'的圆形脊状端部214具有在轴环238的后壁和接收器主体233的前凸缘壁232之间的周向通道271内的一些自由游隙和运动。因此，这种布置防止适配器210'由于施加至第一元件或附接至其上的外部物体的重量或拉力而无意中从接收器组件230中弹出。

如在先前实施例中类似地描述的，轴环238的内周向表面包括间隔开的细长脊元件255，其间限定槽257，当适配器210'插入接收器组件230的轴环238内时，该槽257接合齿条217，从而防止适配器210'在其中自由转动。此外，适配器210'具有适于连接至外部物体的平坦几何形状的突片端216，可以形成如前所述的通用智能电话保持器的一部分。

另一种变体是内环252的结构。环252包括一对相隔180度的截断部分253，每个截断部分253包括向上弯曲并在轴环边缘273上方弯曲的圆形斜面壁259，以将旋钮组件250'卡扣配合固定至接收器组件230，同时仍然允许其相对于固定的接收器组件230的自由旋转。基本上，这在内环252上提供了止动元件，该止动元件碰撞轴环238，产生触觉喀哒-喀哒声音。因此，该概念不同于图14中描述的概念，其中形成在内环252上的制动件261由形成在接收器主体233中的相应斜面262捕获，以将旋钮组件250固定至接收器组件230，同时允许旋钮组件250的180°旋转。

已经描述了示例性实施例，显然这样的实施例具有许多不同的应用。例如，示例性实施例可以应用于但不限于连接至各种装置、结构和制品(例如，第二元件140、240)，包括但不限于厨房用具、诸如扳手和螺丝刀的工具、腰带上的钥匙、环、开瓶器、作业车辆或工作台的外部等。

在各种实施例、配置和方面中，本发明包括基本上如本文描绘和描述的部件、方法、过程，系统和/或装置，包括其各种实施例、子组合和子集。在理解本发明之后，本领域技术人员将理解如何制造和使用本发明。在各种实施例、配置和方面中，本发明包括在没有在本文或其各种实施例、配置和方面未描绘和/或描述的物品的情况下提供装置和过程，包括在没有已经在先前的装置或过程中使用过的这样的项目的情况下，例如，用于改善性能，实现实施的容易和/或降低成本。

Claims (22)

1.一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构，所述连接器结构包括：

大致圆柱形的第一模块，所述第一模块具有长度、宽度和外侧表面，所述外侧表面基本上沿所述第一模块的底端和所述第一模块附接至所述第一元件处的上端之间的长度跨越，所述第一元件表示在所述第一模块上的加重负载，所述第一模块的所述宽度及其外侧表面在所述第一模块的下端和所述第一模块附接至所述第一元件处的上端之间是不变的，以及

固定地附接至所述第二元件的大致圆柱形的第二模块，所述第二模块进一步包括接收器主体，所述接收器主体固定至垂直于所述接收器主体的表面或与其成一体，并且所述表面用作所述连接器结构将可释放第一元件连接至固定的第二元件或从固定的第二元件移除的锚定点，所述接收器主体具有长度、宽度和细长内孔，所述细长内孔具有长度、宽度和内壁表面，所述孔长度终止于所述接收器的内后表面，所述孔适于在其中接收所述第一模块，使得所述第一模块的所述外侧表面的基本上整个长度在所述孔内与所述内壁表面的基本上整个长度接触，使得可以在两个表面之间产生可观摩擦，由在所述第一模块上的加重的第一元件导致接触的表面之间的摩擦，以及接触的表面之间的摩擦由当任何成角度的或垂直的拉力施加至所述第一模块或至附接至其上的所述第一元件，当所述第一模块的所述外侧表面的基本上整个长度在所述孔内时导致，其中

所述第一模块包括与所述第一模块的底表面齐平地暴露的第一磁体，所述第二模块包括在所述接收器的所述内后表面处的所述孔内的第二磁体，

所述第一和第二磁体适于当所述第一模块的所述外侧表面的基本上整个长度磁性地吸入所述孔中，进入具有磁吸引力的紧接、相对的面对关系，其中

只有在相对的面对的间隔开的磁体之间的磁吸引力，由于由所述第一元件施加至所述第一模块的负载而在所述孔的所述内壁表面的基本上整个长度和在所述接收器主体内的所述第一模块的所述外侧表面的基本上整个长度之间产生的摩擦，以及当所述第一模块位于所述第二模块的所述孔内时，在沿所述孔的所述内壁表面的基本上整个长度和在所述接收器主体之间内的所述第一元件的所述外侧表面的基本上整个长度及其之间的接触表面之间产生的摩擦，当任何成角度或垂直的拉力施加到第一模块或附接到第一模块的第一元件时，用于将所述第一模块固定在所述接收器主体内，使得所述第一模块不能从其中移除，所述第一模块仅当将所述第一模块直接笔直拉出所述接收器的孔时可移除，以克服由所述第一模块上的所述第一元件的负载而产生的，在所述孔的所述内壁表面的基本上整个长度和所述第一模块的所述外侧表面的基本上整个长度之间的磁吸引力和摩擦。

2.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述第一和第二磁体中的每个表现出小于5磅的拉力。

3.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述第一和第二磁体中的每个表现出在1.6至4.9磅之间的范围内的拉力。

4.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述第一元件是电子设备，以及所述第二元件是平面结构。

5.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述第一元件是高尔夫配件以及所述第二元件是适于附接至高尔夫球袋的夹子。

6.根据权利要求1所述的连接器结构，其中在所述第二模块的所述孔内的两个所述磁体的面之间存在间隙间隔或宽度，所述间隙间隔或宽度在1至3毫米的范围内。

7.根据权利要求1所述的连接器结构，其中所述第一模块需要在所述第二模块的所述孔内完全同心以从其中移除，否则所述第一模块不能从所述孔中移除。

8.根据权利要求1所述的连接器结构，进一步包括动态锁装置，所述动态锁装置允许所述第一模块在所述第二模块中的枢转运动，其中所述第一模块附接至第一元件，同时所述第一模块保持锁定和固定在所述孔中。

9.一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构，所述连接器结构包括：

附接至所述第一元件的适配器，

附加至所述第二元件并具有用于在其中接收所述适配器的孔的接收器组件，以及

附接至所述连接器组件的旋钮组件，所述旋钮组件可以在打开和闭合位置之间旋转以将所述适配器解锁或锁定在所述孔内，其中，

所述适配器具有外表面，并包括暴露的第一磁体，以及

所述接收器组件包括在其所述孔内形成后部面向内部的壁表面的第二磁体，其中

随着所述旋钮组件旋转至所述闭合位置，所述旋钮组件的壁部分阻塞所述适配器从所述孔中移除，使得由使用者为了将其从所述孔移除而施加的任何偏移、成角度或间接拉力将不能移除所述适配器，仅在所述旋钮组件旋转至所述打开位置，允许使用者克服随着所述适配器从所述孔直接移除时所述第一磁体和第二磁体之间的拉力时，将所述适配器从所述孔直接笔直移除。

10.根据权利要求9所述的连接器结构，其中

当所述适配器插入所述孔中时，所述第一和第二磁体进入近端面对关系，以及

在所述接收器组件的内壁部分和所述适配器的外表面之间的摩擦有助于所述适配器在所述接收器组件中的固定。

11.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述第一磁体和第二磁体在所述接收器组件的所述孔内不彼此接触。

12.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述第一磁体和第二磁体中的每个表现出小于5磅的拉力。

13.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述第一磁体和第二磁体中的每个表现出在1.6至4.9磅之间的范围内的拉力。

14.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述第一磁体和第二磁体中的每个表现出在2.0至3.0磅之间的范围内的拉力。

15.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述旋钮组件包括适于可旋转至所述闭合位置的外环，所述外环包括所述壁部分，所述壁部分阻塞所述孔以防止所述适配器从所述接收器组件移除。

16.根据权利要求15所述的连接器结构，其中所述外环可旋转至所述打开位置以允许所述适配器从所述接收器组件移除。

17.根据权利要求9所述的连接器结构，其中所述接收器组件包括：

接收器主体，所述接收器主体具有第一和第二端以及在其外表面上所述第二端处形成的螺纹部分，所述螺纹部分用于附接至所述第二元件，所述接收器主体在其中具有所述孔，以及

与所述接收器主体在其所述第一端处一体形成的轴环。

18.根据权利要求17所述的连接器结构，其中所述旋钮组件包括：

可以在打开和闭合位置之间旋转以将所述适配器解锁或锁定在所述接收器主体的所述孔内的外环，所述外环包括所述壁部分，当所述外环处于闭合位置时，所述壁部分阻塞所述适配器从所述孔的移除，以及

与所述外环一体形成的内环，所述内环连接至所述轴环以将所述外环固定至所述接收器主体。

19.根据权利要求18所述的连接器结构，其中所述外环在其上包括一个或多个视觉标记，以指示其是否处于打开或闭合位置。

20.根据权利要求9所述的连接器结构，进一步包括动态锁装置，所述动态锁装置允许所述适配器在所述接收器组件的所述孔内的枢转运动，其中所述适配器附接至其第一元件，同时所述适配器保持锁定和固定在所述孔内。

21.一种用于可释放地连接第一元件和第二元件的机械-磁连接器结构，其中所述第二元件相对于可释放第一元件固定，所述连接器结构包括：

具有长度、宽度和外侧表面的适配器，所述外侧表面基本上沿所述适配器的底端和上端之间的适配器的长度跨越，其中所述适配器的下端附接至所述第一元件并由于附接至其上的所述第一元件的重量而受载荷，所述适配器的所述宽度及其外侧表面在所述适配器的下端和所述适配器附接至所述第一元件处的上端之间是不变的，所述适配器包括第一磁体，以及

适于在其中接收所述适配器的接收器组件，所述接收器组件附接至所述第二元件并在其中包括第二磁体，所述接收器组件进一步包括细长接收器部分，所述接收器部分固定至所述接收器组件的垂直于所述接收器部分的表面或与其一体形成，垂直表面用作所述连接器结构在所述第一和第二元件之间的锚定点，所述接收器部分具有长度、宽度和细长内孔，所述孔具有长度、宽度以及适于在其中接收所述适配器的内壁表面，使得所述适配器的所述外侧表面的基本上整个长度捕获在所述孔的基本上整个长度内，其中

所述第一和第二磁体适于当所述适配器磁性地吸入所述孔中，进入具有磁吸引力的紧接、相对的面对关系，使得可以在沿所述适配器的所述外侧表面的基本上整个长度和在所述孔的内壁部分的基本上整个长度及其之间产生可观摩擦，以防止所述适配器从所述孔的移除，由施加在所述适配器上的所述第一元件的重量导致的摩擦以及在所述适配器外侧表面的基本上整个长度和孔内壁表面之间的附加摩擦，防止由当任何成角度的或垂直的拉力施加至所述适配器或至附接至其上的所述第一元件时导致的所述适配器从所述孔的移除，其中仅为将所述适配器从所述孔直接笔直移除而施加的拉力会使得所述适配器能与所述孔分离。

22.根据权利要求21所述的连接器结构，进一步包括动态锁装置，所述动态锁装置允许所述适配器在所述接收器部分的所述孔内的枢转运动，其中所述适配器附接至其第一元件，同时所述适配器保持锁定和固定在所述孔内。

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