CN205159711U

CN205159711U - 磁力辅助连接器适配器

Info

Publication number: CN205159711U
Application number: CN201520723559.7U
Authority: CN
Inventors: 赖约瑟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2025-09-17
Also published as: EP2999060A1

Abstract

本实用新型公开一种磁力辅助连接器适配器，其包括：一个磁体，该磁体在所述连接器第一个支架的第一个接触面上，一个磁体可吸引部件，该磁体可吸引部件在所述连接器第二个支架的第二个接触面上；与所述第一个和第二个支架的第一个和第二个接触面匹配的接触电路和通道的复合体，以及常规连接器连接到所述支架的接触面上的所述接触电路和所述通道，通过所述的适配器将所述的连接器转变为所述的磁力辅助连接器。发明通过增加一个磁体改进了凸出或凹入连接器，我们使用低成本的磁力帮助引导、吸引、连接连接器。对于电气和非电气应用，当磁体吸住时，就给出了一个明确的信号，并且能够在正常或翻转位置进行连接。

Description

磁力辅助连接器适配器

技术领域：

本实用新型涉及连接器技术领域，特指一种磁力辅助连接器适配器。

背景技术：

我们都知道，具有磁力辅助连接器的电子设备用起来非常酷。剩下的数百万没有内置磁力辅助连接器的其它设备该怎么办？

存在以下问题:

1、小型连接器(例如电话所用的microUSB)很容易在短时间内损坏，因为它们并不是用户友好的装置，并且也不可翻转。通常连接器制作的很轻薄，如果用力过大，就会损坏连接器。

2、将现有的不可翻转连接器转变为可靠的可翻转连接器过于昂贵，或者不可行。对于某些新开发的计算机连接，很难对它们重新进行工程设计以使它们可翻转。例如USB3.0/3.1和microUSB连接器。它们不能成为用户友好的连接器，从而能够翻转和可靠。

3、一些可翻转的连接器(例如iPhone的Lightning连接器)过小，处理起来过于昂贵，并且易于损坏。因此，制造可翻转的小型连接器并不是简单的工作。

4、此外，虽然可翻转性很好，但是对于视力受损或者有某些缺陷的人，它们需要更好的功能帮助他们，这应当是比可翻转性更好的功能。

5、我们需要更耐用的连接器，因为我们经常连接和断开连接器。

6、还有一些安全问题。如果正常连接器连接的太紧，一些设备就会很危险。例如家用热水器：连接到热水器的电源电缆可能被意外碰到，并且不能松开。这可能造成严重的伤害。磁力辅助连接器适配器可以有效防止意外发生，因为磁力总是弱于当前的连接，当前的连接总是通过摩擦力紧紧的保持，将它们与电缆断开并不容易。

7、某些高速的有漏洞连接线路和连接器还有EMI和RFI问题。例如USB3.0。

8、虽然无线充电器使用起来很方便，但是它们太贵、太慢、太大、并且浪费了很多能源。

9、很多其它的非电气连接器无法通过任何改进提高易用性。

10、计划报废：新连接器需要新的电缆和新的配对连接器。当新电话面世，旧电缆和连接器就不再兼容。想象一下如果你有一捆旧电缆和旧连接器，你该怎么办？

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种磁力辅助连接器适配器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该磁力辅助连接器适配器包括：一个磁体，该磁体在所述连接器第一个支架的第一个接触面上，一个磁体可吸引部件，该磁体可吸引部件在所述连接器第二个支架的第二个接触面上；与所述第一个和第二个支架的第一个和第二个接触面匹配的接触电路和通道的复合体，以及常规连接器连接到所述支架的接触面上的所述接触电路和所述通道，通过所述的适配器将所述的连接器转变为所述的磁力辅助连接器。

进一步而言，上述技术方案中，所述磁力辅助连接器适配器用于实现电气和非电气相关连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述的电气相关连接用于A类、B类USB、1.0/1.1/2.0/3.0/3.1，miniUSB、microUSB、C类USB、Lightning,RJ-45、RJ-11、HDMI、Thunderbolt、DockPort、DisplayPort、DB9/DB15/DB25RS-232串口、并口、SCSI、VGA、AC出口、电话塞孔、以传输电源、声音、视频、模拟和数字信号。

进一步而言，上述技术方案中，非电气连接器适配器用于实现光纤、固体、液体和气体类型的连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述的常规连接器用于连接到智能电话、平板电脑、个人计算机和所有电子设备上的插孔连接器。

进一步而言，上述技术方案中，所述的适配器在电气和非电气连接器所用的常规连接器上具有锁定/固定和解锁/释放功能，以便在不希望断开所述连接器时防止从智能电话、平板电脑和所有电子和非电子装置的常规插孔连接器上意外松开。

进一步而言，上述技术方案中，所述的接触面被磁力吸引，并通过电子电路以正常方向或倒转方向进行所述连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述电路通过集成电路芯片或印刷电路板完成。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第一个或第二个表面上接触电路的所述复合体是带有弹簧的插针，以实现更佳的电气连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述磁力用于减少所述电缆或所述电路中传输线路上的无线电频率干扰和电磁干扰噪声。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明将改善常规的难以使用的电气连接器，例如A类USB、microUSB、C类USB和许多其它计算机和智能电话连接器。它也改善了没有设计为用户友好，并且迅速和方便连接和断开的非电气连接器。它增加了磁力辅助现有连接器插头和插座的匹配。

附图说明：

图1(已有技术)显示了日本制造的热水器内置的用户友好磁力辅助连接器，没有适配器；

图2A、2B、2C(已有技术)显示了Apple的Macbook、Microsoft的计算机和Pebble手表内置的用户友好磁力辅助连接器，无适配器；

图3A、3B(已有技术)显示了普通的非用户友好、无磁力辅助的凸出和凹入连接器，没有磁力辅助适配器；

图4A、4B、4C、4D显示了通过磁力辅助适配器改进的用户友好普通凸出和凹入连接器，用于电气连接；

图5A、5B、5C、5D显示了通过磁力辅助适配器改进的非电气连接；

图6A、6B显示了具有用户友好磁力辅助适配器的智能电话；

图7A、7B、7C、7D、7E、7F显示了用于智能电话磁力辅助适配器的锁定和固定装置；

图8A、8B、8C显示了磁力辅助电气连接器适配器的可翻转性；

图9A、9B显示了使用桥式整流二极管的磁力辅助适配器可翻转性备选电路图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

智能电话、计算机和所有现代的电子设备都至少有一个共同点；它们都需要连接电缆供电或用于其它用途。一般来说，这些设备在最初设计时没有从用户友好方面进行设计。因此，对于经常使用这些设备的很多用户来说，用户友好的改动可能非常重要。

当然，不是所有的装置都必须用户友好，但是具有这个不需要太多成本的功能无疑更好。一些周边设备(例如打印机和键盘，台式机的鼠标)只需要将电源和电缆插入一次。它们不需要断开。

但是，大部分其它设备(例如笔记本电脑，蜂窝电话或其它使用移动电源(电池)的便携式电子设备)经常需要对电池充电。以用户友好的方式使用这些设备绝对有必要。

以今天的智能电话为例，它被设计为一个口袋大小的计算机和通信设备。耗电非常高。至少每天需要通过AC适配器或电池移动电源充电。电话上的连接器经常插拔。这即考验了用户的耐心，也考验了连接器的耐用性。Apple的电话上的典型连接已经转变为可翻转连接。其它绝大部分非Apple的电话仍然使用不可翻转的microUSB连接器。MicroUSB连接器过小，并且不是最适合安装在电话上的连接器。但是，欧盟已经要求microUSB是所有蜂窝电话的标准。将很小的microUSB变为可翻转和用户友好的连接器极为困难。使microUSB成为可翻转连接器代价极高，并且极不可靠或不可行。对于电气和非电气连接器，本发明使用磁力作为备选方案，通过磁力辅助连接器适配器将所有非用户友好的连接器变为用户友好的连接器。

图1显示了可能是第一个用户友好磁力辅助连接的已有技术，来自于日本松下和其它公司，他们从20世纪90年代早期开始采用了这一技术。便携式热水器105使用时，通过管嘴103将热水倒入茶杯104，AC电源所用的凸出连接器101通过磁力与AC电源插座102相连。AC电源的电缆106是连接到凸出连接器101。请注意，最初设计已经考虑到了安全性，因此将凸出连接器101与AC电源插座102相连的磁力与插入热水器的正常电源电缆相比较弱。热水器可通过手柄107移动。如果某人意外被电缆106绊倒，AC电源电缆将自动断开，而不是拉动热水器和使热水溅出。

图2A、2B、2C也显示了使用磁力辅助将电源与设备相连的其它电子设备的已有技术。图2A显示了Apple的Macbook笔记本电脑在电缆106上具有内置的磁力连接器202，Macbook笔记本电脑上具有电缆插座201。Apple将其称为“MagSafe”，因为如果不小心被绊倒，插头和插座将会分离，或者是拖动电缆106，而不会拖动整个计算机，使其掉在地上摔坏。请注意，MagSafe被设计为可翻转。

图2B显示了Microsoft的Surface品牌的平板电脑。它也具有相同的设计，通过磁力帮助用户插入电源，并且可以翻转。图2C是Pebble制造的智能手表，在手表需要充电时也使用磁体作为辅助力。手表上具有与磁力连接器207匹配的接触电路208，接触电路208具有pogo或弹簧插针。通过磁力，当磁力连接器207的两个磁体靠近接触电路208时，磁力连接器207将吸引接触电路208，并吸附到具有连接点的表面，从而完成对Pebble手表充电的连接。但是，Pebble手表连接器并没有设计为可翻转连接器。

图3A、3B显示了一对凸出和凹入电气连接器的典型已有技术。图3A中，凹入插口或插座301允许插入凸出插头302以完成连接。凸出插头302连接有电缆106，用于对插孔301提供电力或信号。图3B中，显示了凹入插口或插座301与凸出插头302匹配并连接。很多不同的连接器都设计为按照这种方式匹配，例如Lighting,USB,HDMI,RJ-45，和Thunderbolt。

图4A、4B、4C、4D显示了本发明提出的磁力辅助适配器。对于上面提到的和没有提到的所有连接器，它们或者是非用户友好连接器、或者是不可翻转连接器、或者是无磁力辅助连接器。我们可以提供一个适配器使它们可翻转和具有磁力辅助，从而建立用户用好的连接应用。

图4A中常规凸出连接器302被分为两个部分，子组件401和子组件402，该401和402也是一个支架，支撑了磁体、接触表面和连接电路或通道。在子组件402上有两个磁体405和弹簧负载插针404。在子组件401上也有两个磁体406，或具有平整接触点的磁力吸引表面403。常规凸出插头407具有与常规凸出连接器302相同的凸出插头。

图4B中，子组件401插入凹入插孔或插座301，磁体406和磁力吸引表面403暴露在外面。图4C中，子组件402靠的足够近时，通过磁体405连接到磁力吸引表面403。

图4D中，子组件401和子组件402已经相连。磁体406和磁体405物理接触，并且由于磁力压迫磁力吸引表面403而使弹簧插针404被推入和缩回。适配器现在完成了连接。

请注意，磁体405和磁力可吸引部件/表面406不一定刚好是简单的圆形/方形单个磁体。它也可以是圆环形或椭圆形，有一个或几个孔允许插针通过，以使磁体405表面与磁体或磁力可吸引部件紧密匹配。为了加强磁力(如果必要)，磁力可吸引部件/表面406可以是真实的磁体，匹配磁体的N和S极。

图5A、5B、5C、5D显示了非电气类型磁力辅助连接应用。非电气连接可以是光纤信号/数据，或固体、液体或气体类型的材料。例如，图5A中，磁体或磁性可吸引表面405、406是安装在组件503、502上，凹入插孔501、组件502、组件503上分别具有承载通道504、505、506，该承载通道506连接用于多种不同类型材料的供应通道507，供应通道507为水管或压缩空气管道。图5B显示适配器的一半被插入到普通的501凹入插孔，并使磁力可吸引表面和通道露在外面。图5C显示适配器的这两部分靠的更近。图5D显示通过磁力完成连接。

当然，当连接非电气的空气、气体或液体物件时，需要额外的泄漏预防装置防止泄漏。

图6A、6B显示了一个典型的智能电话，电话的底部具有充电和通信端口。图6A显示了子组件401，该子组件401将进入适配器的电话内。对于子组件402，适配器的另一半与电源电缆相连。图6B显示子组件401已经插入，并留在电话内。子组件402将与暴露在电话外的子组件401相连。

图7A、7B、7C、7D、7E、7F显示了磁力辅助连接器的锁定和解锁装置。图7A显示锁定部分不存在，并且当插入电话的凹入microUSB连接器时，子组件401可以通过摩擦力保持(图7B)。图7C显示锁定挂钩701安装在子组件401上，所以在图7D，当插入凹入microUSB301时，它将被锁定，以防止其他人拉出适配器的子组件402部分时意外释放。建议在子组件401内使用无锁装置(例如推杆)降低弹簧负载挂钩701，从而使其能够在必要时释放。

另一个建议是使用L形部件，例如图7E。对于典型的智能电话，L形部件703伸长到电话的后部，所以可以通过很多方式固定L形部件，从而在插入凹入microUSB301时固定子组件401，而不会无意释放子组件401。双面胶带是一个例子。

如果智能电话、平板电脑或其它装置具有保护套，建议使用保护套帮助固定插入装置的适配器组件。适配器的子组件401部分通过金属或塑料的支撑板支撑，当子组件401完全插入电话或其它装置的凹入插孔时，支撑板位于电话和保护套之间。当用户断开适配器的子组件402部分时，不需要特殊说明。适配器中的子组件401肯定不会坠落。为了移除或松开子组件401，用户必须首先移除保护套。当然，当设计新的保护套时(带有或不带有电池)，可以考虑将子组件401置于保护套内。子组件401肯定不会无意间掉落。

防止子组件401无意间释放的另一个方式是弯曲子组件402，以便将子组件402与子组件401断开。此应用使用强力磁体，并且如果用于保护套或锁定挂钩701的L形部件703、705部件不可实现，则子组件401和子组件402连接的较弱部分弯曲并分开。

图8A、8B、8C显示了磁力辅助连接器适配器的可翻转性。图8A显示了5针microUSB偏离中心，偏向子组件402(具有5个弹簧插针404)的左侧。图8C也显示5针microUSB偏离中心到子组件402的右侧。图8B给出了表面为PCB的子组件401，它有5圈电路，用于在正常后翻转位置连接到弹簧插针404。

图9A、9B显示了磁力辅助连接器适配器的可翻转性，该适配器使用桥式整流二极管用于翻转和正常连接。桥式整流二极管的尺寸与PC板相比更小，但是它具有典型二极管的压降。肖特基二极管具有0.2V左右的较低压降，更适合对设备输送电力的应用。

值得一提的是，磁体能够产生电流，因此可以减少高速数据传输的EMI或RFI。一般情况下，针对FCC和其它机构的符合性测试，工程师使用铁氧体磁环包在高速传输线路/电缆周围，以减少噪声。在本发明中，磁体有助于减少有害的RFI和EMI噪声，而没有铁氧体磁芯的费用。

另一个必要的特性是，供电电路必须具有短路情况下的保护电路，因此强磁体可吸引导电金属，这可能造成问题。过电流保护是电学方法，而子组件402上的翻转表面是另一个机械方法。换句话说，如果磁体吸引到平整的导电金属上，弹簧插针将不会接触金属表面。

我们可能不了解磁力，但是我们可以使用这种神奇的材料使生活更方便。磁力辅助连接器是很好的连接方式。对于不具备这种特性的设备，磁力辅助连接器适配器是将非磁性、不可翻转、使用不便的连接器转变为易用连接器的最佳解决方案。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims

1.磁力辅助连接器适配器，其特征在于：包括：

一个磁体，该磁体在所述连接器第一个支架的第一个接触面上，

一个磁体可吸引部件，该磁体可吸引部件在所述连接器第二个支架的第二个接触面上；

与所述第一个和第二个支架的第一个和第二个接触面匹配的接触电路和通道的复合体，以及

常规连接器连接到所述支架的接触面上的所述接触电路和所述通道，通过所述的适配器将所述的连接器转变为所述的磁力辅助连接器。

2.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述磁力辅助连接器适配器用于实现电气和非电气相关连接。

3.根据权利要求2所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述的电气相关连接用于A类、B类USB、1.0/1.1/2.0/3.0/3.1，miniUSB、microUSB、C类USB、Lightning,RJ-45、RJ-11、HDMI、Thunderbolt、DockPort、DisplayPort、DB9/DB15/DB25RS-232串口、并口、SCSI、VGA、AC出口、电话塞孔、以传输电源、声音、视频、模拟和数字信号。

4.根据权利要求2所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：非电气连接器适配器用于实现光纤、固体、液体和气体类型的连接。

5.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述的常规连接器用于连接到智能电话、平板电脑、个人计算机和所有电子设备上的插孔连接器。

6.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述的适配器在电气和非电气连接器所用的常规连接器上具有锁定/固定和解锁/释放功能，以便在不希望断开所述连接器时防止从智能电话、平板电脑和所有电子和非电子装置的常规插孔连接器上意外松开。

7.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述的接触面被磁力吸引，并通过电子电路以正常方向或倒转方向进行所述连接。

8.根据权利要求7所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述电路通过集成电路芯片或印刷电路板完成。

9.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述的第一个或第二个表面上接触电路的所述复合体是带有弹簧的插针，以实现更佳的电气连接。

10.根据权利要求1所述的磁力辅助连接器适配器，其特征在于：所述磁力用于减少所述电缆或所述电路中传输线路上的无线电频率干扰和电磁干扰噪声。