KR102133468B1 - 기계식 자석 커넥터 구조 - Google Patents

기계식 자석 커넥터 구조 Download PDF

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캐치 래치 엘엘씨
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Abstract

제1 요소와 제2 요소를 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조(200)로서, 제1 요소에 부착된 제1 모듈(210) 및 제2 요소에 부착되고, 제1 모듈을 그 안에 수용하는 제2 모듈(230)을 포함한다. 제 모듈 및 제2 모듈 각각은 자기 속성을 갖는 자석 또는 철 물질을 포함하고, 그 중 하나는 제1 모듈의 플러그 형상 부분에 위치하고, 다른 하나는 제2 모듈의 보어 내의 후방 내측 대면 벽 표면상에 위치한다. 두 자석 또는 철 물질은 플러그 형상 부분이 제2 모듈의 보어 내에 자기적으로 흡인될 때 최대 자기 흡인력으로 근위 대면 관계가 된다. 제2 모듈의 내측 벽 부분과 제1 모듈의 외부 표면은 접촉하고 그 접촉에 의해 유도된 마찰은 제2 모듈 내에 제1 모듈의 고정을 촉진시킨다.

Description

기계식 자석식 커넥터 구조
예시적인 실시 예들은 일반적으로 기계식-자석식 커넥터 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1 요소를 제2 요소에 분리 가능하게 연결하기 위한 커넥터 구조에 관한 것이다.
도 1은 종래의 기계식-자석식 구조의 사시도이다. 도 2는 도 1에 따른 연결 구조의 또 다른 사시도이다. 도 3은 도 2에 따른 연결 구조의 단면도이다. 도 4는 도 1에 따른 연결 구조의 평면도이다. 도 1 내지도 4를 참조하면, 종래의 기계식-자석식 연결 구조(1)가 도시되어 있다. 연결 구조(1)는 제1 요소와 견고하게 결합되거나 제1 요소 내에 회전 가능하게 마련된 모듈 A(51)와, 제2 요소와 견고하게 연결되거나 제2 요소에 회전 가능하게 마련된 모듈 B(52)를 포함한다. 모듈 A(51)는 모듈 B(52)에 회전 가능하게 안내된다. 모듈 A(51)에 적어도 하나의 자석(4a/4b 참조)이 마련되고 모듈 B(52)에 적어도 하나의 전기자 또는 제2 자석(8a/8b 참조)이 마련된다.
자석(4a/4b, 8a/8b)의 형상, 위치 및 극성은, 모듈 B(52)에 대해 모듈 A(51)를 회전시킬 때, 자석(4a/4b, 8a/8b)이 자기 흡인력(magnetic attraction)이 최대인 폐쇄 위치(closed position)로부터 자기 흡인력이 약해진 개방 위치(open position)로 이동할 수 있도록 디자인이 된다. 또한, 모듈 A(51) 및 모듈 B(52)에서 두 개의 체결부(engagement portion)(5/5'및 9a/9a') 사이에 존재하는 포지티브 잠금(positive lock)이 제공된다. 즉 모듈들이 자기력에 의해 서로 끌어 당겨질 때, 두 체결부(5/5' 및 9a/9a')는 작동 가능하게 연결되고 서로 잠근다.
모듈 B(52) 상의 스프링 잠금 요소(9) 상에 마련된 체결부(들)(9a/9a'/9a")는 나선형이고, 모듈 A(51)상의 맞물림 체결부(5'/5')는 마찬가지로 나선형이다. 모듈 A(51) 및 모듈 B(52)는 회전 없이 폐쇄되어, 나선형 체결부가 자기 흡인력에 의해 나선형 체결부와 함께 제 위치에 스냅 고정된다. 모듈(A) 및 모듈(B)은 모듈을 회전시키고 따라서 자석(4a/4b, 8a/8b)을 폐쇄 위치에서 개방 위치로 돌릴 때 나선형 체결부들의 나사 결합이 풀리도록, 개방될 수 있다.
제1 요소를 제2 요소와 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조가 제공된다.
예시적인 실시 예는 제1 요소를 제2 요소와 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조에 관한 것이다. 상기 커넥터 구조는 제1 요소에 부착된 제1 모듈 및 제2 요소에 부착된 제2 모듈을 포함하며, 상기 제2 모듈은 상기 제1 모듈을 수용한다. 상기 제1 모듈은 제1 자석을 포함하고 상기 제2 모듈은 제2 자석을 포함한다. 상기 제1 자석은 상기 제1 모듈의 플러그 형 부분에 노출되고, 상기 플러그 형 부분은 외부면을 갖는다. 상기 제2 자석은 상기 제2 모듈의 보어 내 후방 내측 대면 벽 표면 상에 노출된다. 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석은, 상기 플러그 형 부분이 상기 제2 모듈의 상기 보어 내로 자기적으로 흡인됨에 따라 근위 대면 관계가 된다. 상기 제1 모듈의 외부면과 상기 제1 모듈의 외부면과 접촉하는 상기 제2 모듈의 내측 벽 부분 사이에서 유도된 마찰은 상기 제2 모듈에서의 상기 제1 모듈의 고정을 촉진시킨다.
다른 예시적인 실시 예는 제1 요소를 제2 요소와 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조에 관한 것이다. 상기 커넥터 구조는 상기 제1 요소에 부착된 동글(dongle), 상기 동글을 수용하기 위해 상기 제2 요소에 부착된 수용체 어셈블리, 및 상기 동글을 잠금 또는 잠금해제 하기 위해 상기 수용체 어셈블리에 부착된 회전 노브(knob) 어셈블리를 포함한다.
다른 예시적인 실시 예는 제1 요소를 제2 요소와 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조에 관한 것이다. 상기 커넥터 구조는 상기 제1 요소에 부착된 제1 모듈과, 제2 모듈을 포함한다. 상기 제1 모듈은 그 전면에 자석 특성을 갖는 제1 철재 또는 제1 자석을 포함하며, 상기 제2 모듈은 그 보어 내에 자석 특성을 갖는 제2 철재 또는 제2 자석을 포함한다. 상기 제1 자석 또는 상기 제1 철재와 상기 제2 자석 또는 상기 제2 철재는, 상기 제1 모듈이 상기 2 모듈의 보어 내로 자기적으로 흡인됨에 따라 근위 대면 관계가 된다. 상기 제1 자석 또는 상기 제1 철재와 상기 제2 자석 또는 상기 제2 철재 각각은 5파운드 미만의 견인력(pull force)을 나타낸다.
예시적인 실시 예들은 이하에 주어진 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 더욱 완전히 이해될 것이며, 도면들에서 동일한 요소들은 동일한 참조 번호들로 표시되며 단지 예시로서 주어지며, 따라서 본 명세서의 예시적인 실시 예들을 제한하지 않는다.
도 1은 종래의 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 종래 기술의 연결 구조의 다른 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 연결 구조의 단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 연결 구조체의 평면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 6은 도 5의 구조의 측면도로서, 제1 요소에 부착된 제1 자석을 갖는 제1 모듈을 도시한다.
도 7은 도 5의 구조의 일부의 평면도로서, 제2 요소에 부착된 제2 자석을 갖는 제2 모듈을 도시한다.
도 8은 도 75 커넥터 구조의 단면도로서, 제1 요소와 제2 요소를 분리 가능하게 연결하기 위해 제1 모듈 및 제2 모듈 간의 연결 관계를 추가로 도시한다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 10은 동글이 수용체 어셈블리의 보어 내에서 동일한 축을 갖는(동심 상태인) 개방 상태의 도 9의 구조에 대한 정면도이다.
도 11은 동글이 수용체 어셈블리의 보어에 대해서 중심에서 벗어난 폐쇄 상태의 도 9의 구조에 대한 정면도이다.
도 12는 회전 노브 어셈블리의 추가 세부 사항을 보여주기 위해 동글이 제거 된 상태에서 도 9에 도시된 구조에 대한 사시도이다.
도 13은 제1 요소 및 제2 요소를 분리 가능하게 연결하기 위해 동글 및 수용체 어셈블리 사이의 연결 관계를 추가로 보여주기 위해 도 9의 커넥터 구조에 대한 단면이다.
도 14는 도 13의 점선 상자 부분의 확대도로서, 동글과 수용체 어셈블리 인터페이스의 보다 상세한 연결 관계를 도시한다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 구조의 사시도로서, 회전 노브 어셈블리의 추가 세부 사항을 보여주기 위해 동글이 제거된 상태를 도시한다.
도 17은 보다 상세한 연결 관계를 도시하기 위해 동글과 수용체 어셈블리 인터페이스의 확대도이다.
도 18은 동글이 커넥터 구조로부터 분리된, 다른 예시적인 실시 예에 따른 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 19는 동글이 체결 및 결합된 상태에서의 도 18의 기계식-자석식 구조의 사시도이다.
도 20은 도 18의 기계식-자석식 구조의 분해도이다.
도 21은 동글과 수용체 어셈블리 사이의 연결 관계를 예시하기 위해 다양한 부분이 제거된 상태의 사시도이다.
도 22는 도 18에 도시된 구조의 단면도로서 다양한 구성 요소를 보다 상세하게 도시한다.
도 23은 회전 노브 어셈블리와 수용체 어셈블리의 칼라 사이의 연결 관계를 보다 상세히 설명하기 위해 다양한 부품이 제거된 상태의 사시도이다.
도 24는 도 18에 도시된 구조의 단면도로서, 회전 노브 어셈블리의 내부 링과 수용체 어셈블리의 칼라 사이의 결합 관계를 보다 상세히 도시한다.
예시적인 실시 예들은 이후에 제1 요소와 제2 요소를 분리 가능하게(releasably) 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조를 설명한다. 도 5는 일 실시 예에 따른 기계식-자석식 구조의 사시도이다. 도 6은 제1 요소에 부착된 제1 자석을 갖는 제1 모듈을 도시하기 위한 도 5의 구조의 측면도이다. 도 7은 제2 요소에 부착된 제2 자석을 갖는 제2 모듈을 도시하기 위한 도 5에 도시된 구조의 일부 평면도이다. 도 8은 제1 요소와 제2 요소를 분리 가능하게 연결하기 위해 제1 모듈 및 제2 모듈 간의 연결 관계를 추가로 도시하기 위한 도 5에 도시된 커넥터 구조의 단면도이다. 도 5 내지 도 8을 참조하면, 제1 요소(120)와 제2 요소(140)를 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조(100)가 도시되어 있다. 커넥터 구조(100)는 제1 요소(120)에 부착된 제1 모듈(동글(dongle)(110)), 제2 요소(140)에 부착된 제2 모듈(수용체 어셈블리(receiver assembly)(130))를 포함할 수 있다. 수용체 어셈블리(130)는 동글(110)의 플러그 형 부분(plug-shaped portion)을 내부에 수용하도록 되어있다. 동글(110)은 동글(110)을 제1 요소(120)에 부착하기 위한 유지 링(retaining ring) (114)을 걸기 위한 구멍(aperture)(113)을 포함 할 수 있다.
일 실시 예에서, 동글(110) 및 수용체 어셈블리(130)를 구성하는 하나 이상의 구성 요소 각각은 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 높은 충격 강도의 플라스틱(high impact plastic)으로부터의 사출 성형 공정에 의해 형성될 수 있다. TPE는, 때때로 열가소성 고무 라 불리며, 열가소성 및 엘라스토머성 물질 모두로 구성된 공중합체 또는 중합체(일반적으로 플라스틱 및 고무)의 물리적 혼합물의 부류이다. 대부분의 엘라스토머는 열경화성 수지이지만, 열가소성 수지는 사출 성형과 같이 제조 과정에서 상대적으로 사용하기 쉽다. TPE는 고무 소재와 플라스틱 소재 모두의 일반적인 장점을 보여준다.
ABS는 높은 충격 강도를 갖는 용이하게 기계 가공되고, 강하고, 저렴한 경질의 열가소성 재료이며 터닝(turning), 드릴링, 밀링, 톱질, 다이-절단, 전단 등에 바람직한 재료 일 수 있다. 순수 ABS는 ABS 또는 다른 경량의 내구성 플라스틱 재료의 플라스틱 재활용재(regrind)와 혼합될 수 있다. ABS는 단지 예시 재료일 뿐이며, 등가의 재료는 탈크 충전 폴리프로필렌, GE Lexan®과 같은 고강도 폴리카보네이트 또는 혼합 플라스틱과 같은 다양한 열가소성 및 열경화성 재료를 포함할 수 있다.
플라스틱 사출 몰드를 형성하기 위한 많은 공지 된 사출 성형 기계가 있으며, 진공 성형과 같은 다른 플라스틱 성형 공정이 사용될 수 있다. 대안적으로, 동글(110) 및 수용체 어셈블리(130)를 구성하는 하나 이상의 구성 요소 각각은 사형 주조, 다이 주소 또는 정밀 주조와 같은 금속 주소 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 8에 도시된 예들에서, 제1 요소(120)는 골프 액세서리로 구현될 수 있고, 제2 요소(140)는 골프 백에 부착하기 위한 클립으로 구현될 수 있다. 그러나 예시적인 실시 예들은 여기에 한정되지 않으며, 제1 요소(120)가 전자 디바이스일 수 있고 제2 요소(140)가 전자 디바이스가 연결되어야 하는 임의의 평면 구조로 구현될 수 있다. 다른 예로서, 제2 요소(140)는 벽 또는 평평한 표면에 부착하기 위한 자가-접착테이프를 갖는 평평한 표면으로서 구현될 수 있고 그리고/또는 벽 등에 나사로 고정하기 위한 구멍을 그 안에 포함할 수 있다.
또한, 제2 요소(140)는 골프 백의 리벳 또는 캔버스 커버, 방수 커버 등과 같은 연성 물품 재료로 구현되는, 벽 또는 수평 표면에 부착되는 편평한 부재와 같은 많은 형태를 취할 수 있다. 제2 요소(140)는 또한 벨트 클립의 형태를 취하여 누구나 원하는 것을 가지고 원하는 대로 사용할 수 있게 한다. 예를 들면, 열쇠 고리의 열쇠 또는 바텐더의 병따개 등이 있다. 더욱이, 제2 요소(140)는 공구에 쉽게 접근할 수 있도록, 작업 차량에 부착되거나 그와 달리 차량의 외부에 부착될 수 있다.
도시된 바와 같이, 동글(110)은 제1 자석(115)을 포함하고 수용체 어셈블리(130) 내의 보어(131)는 제2 자석(135)을 포함한다. 대안적으로, 제1 자석(115) 또는 제2 자석(135) 중 어느 하나는 자성 속성을 갖는 철 물질(ferrous material)로 대체될 수 있다. 제1 자석(115)은, 플러그 형 부분(111)이 외부면(112)을 가지면서, 동글(110)의 플러그 형 부분에서 노출된다. 제2 자석(135)은 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내에서 후방 내측 대면 벽면(rear interior facing wall surface)에 노출되고 그리고/또는 후방 내측 대면 벽면을 형성한다.
제1 요소(120) 및 제2 요소(140)를 연결하기 위해, 동글(110)의 플러그 형 부분(111)이 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내에 삽입됨에 따라, 제1 자석(115) 및 제2 자석(135)은 서로 접촉하지 않고 최대 자기 흡인력(magnetic attraction)을 가지면서, 근위 대면 관계(proximal facing relation)가 된다. 특히, 제1 자석(115)은 사용자가 삽입 동작을 개시할 필요없이 제2 자석(135)에 의해 포착(capture)되거나 또는 끌어 당겨진다. 이 자기 흡인 원리는 초인종(철 막대가 차임을 치기 위해 코일로 빨려들어감)부터 핀볼 기계(코일을 통해 전류가 흐르고 플리퍼(flipper)에 부착된 막대에 빨려들어감), 자동차의 시동 스위치에까지 다양한 디바이스를 제조하는데 사용된다.
수용체 어셈블리(130)의 보어(131)의 내측 벽 부분(interior wall portion)(132)과 동글(110)의 플러그 형 부분(111)의 외부면(112)과의 접촉에 의해 유도된 마찰은 수용체 어셈블리(130)에 대한 동글(110)의 견고한 고정을 촉진시키고 하고 따라서 제2 요소(140)에 대한 제1 요소(110)의 견고한 고정을 가능하게 한다. 마찰은, 역시 수평면으로 배향되어 있는 수용체 어셈블리(130)의 보어(131)에 대해서 수평면인 동글(110)의 배향으로 인해 수용체 어셈블리(130) 내에 동글(110)의 견고한 고정을 촉진하는 데 역할을 한다.
이제, 도 8을 참조하면, 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내의 2개의 자석(115), (135)의 면들 사이의 폭 또는 클리어런스 간격(clearance spacing)(133)은 자기 흡인의 견인력(pull force)을 변화시키도록 조절 가능하다. 일 실시 예에서, 두 자석(115), (135)의 면들 간의 클리어런스 간격(133)은 대략 1 내지 3밀리미터이며, 이 예시적인 범위는 커넥터 구조(100)에 대한 가능한 단지 하나의 구성일 뿐이다; 2개의 자석(115), (135)의 대향 면들 사이의 원하는 견인력에 기초하여 1mm 미만 또는 3mm 초과의 거리가 또한 가능하다. 이 예시적인 실시 예가 비록 2개의 자석(115), (135)(또는 자석들(115), (135) 중 하나와 자성 속성을 갖는 철 물질)이 서로 접촉하지 않는 실시 예이지만, 후술하는 바와 같이, 기계식-자석식 구조(100)는 두 자석(115), (135)을 분리하는데 또는 두 자석(115), (135) 중 하나를 자성 속성을 갖는 철 물질 조각으로부터 분리하는데 요구되는 견인력을 가지면서, 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내에서 2개의 자석(115), (135)이 실제로 서로 접촉할 수 있다.
대향 자석들 (115), (135) 사이의 자기 흡인의 견인력을 극복함으로써 수용체 어셈블리(130)의 보어(131)로부터 동글(110)을 제거하기 위해, 동글(110)은 보어(131)로부터의 제거를 위해 보어(131)로부터 직접적으로 잡아당겨 제거될 수 있도록, 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내에서 완전히 동심(concentric) 이어야 한다. 또한, 동글(110)의 외면(112)과 수용체 어셈블리(130)의 보어(131) 내의 내측 벽 부분(132) 사이에 존재하는 마찰은, 동글(110)을 수용체 어셈블리(130)의 보어(131)로부터 제거하려는 노력으로서 사용자가 동글(110)에 대한 오프셋, 각진(경사진) 또는 간접적인 견인력을 가하는 것을 방지한다.
자석은 자기장을 갖는 임의의 대상물이다. 철(iron), 강철(steel), 니켈, 코발트와 같은 철 물체를 끌어당긴다. 초기에 그리스인들은 자연적으로 발생하는 "자철석"(lodestone)이 철 조각들을 끌어당긴다는 것을 관찰했다. 오늘날 자석은 사용 목적에 따라 인위적으로 다양한 모양과 크기로 만들어진다.
견인력은 표면에 수직인 힘을 사용하여 평평한 강판으로부터 자석을 잡아당기는 데 필요한 힘이다. 견인력은 자석의 유지력(holding power)의 한도이다. 가우스 미터는 자석 표면의 자기장 밀도를 측정하는 데 사용된다. 자기장 밀도는 표면 장(surface field)으로도 불리며 Gauss (또는 Tesla)로 측정된다. 견인력 테스트기는 평판 강판과 접촉하고 있는 자석의 유지력(견인력)을 테스트하는 데 사용된다. 견인력은 파운드(또는 킬로그램) 단위로 측정된다.
통상적으로, 자석은 몇 가지 다른 구성으로 시험 될 수 있다. 하나의 시험은 단일 자석과 두껍고 평평한 강재 사이에서 발생하는 최대 견인력(파운드(또는 킬로그램))을 측정한다. 또 다른 테스트는 두 개의 두꺼운 평평한 강재 사이에 샌드위치 된 단일 자석으로 발생하는 최대 견인력을 측정한다. 본 명세서의 예시적인 실시 예와 관련된 제3 테스트는 동일한 유형의 다른 자석에 흡인된 자석에 발생 된 최대 견인력을 측정한다.
계산된 견인력 값은 일반적으로 각 자석의 5개 샘플에 대한 평균값으로부터 결정된다. 디지털 힘 게이지는 자석에 인장력(tensile force)을 기록한다. 자석이 판들 중 하나에서 분리될 때까지 판들을 당겨 분리한다. 피크 값은 "견인력"으로 기록된다.
네오디뮴 철 붕소(Neo, NIB 또는 슈퍼 자석으로도 알려진 NdFeB)는 현재 생산되는 가장 강력한 상용 자석 재료이다. 네오디뮴 자석은 디스크, 링 및 블록, 또는 맞춤형 주문형 네오디뮴 자석을 포함하여 다양한 모양과 크기로 제조된다. 네오디뮴 자석은 일반적으로 부식에 대한 내성이 낮으며 적절한 전처리 과정을 따르지 않으면 내부에서 부식될 수 있다. 따라서, 종종 다층 니켈-구리-니켈 도금이 적용된다. 자석(115), (135)은 NdFeB 디스크 자석으로 구현될 수 있는데, NdFeB 디스크 자석은 여기에 한정되는 것은 아니며 네오디뮴 자석 등급 N42, 두께가 0.25", 두께 0.125"이고 2.1 내지 4.9 파운드의 견인력을 가지며, 미국 텍사스 플래이노 소재의 APPLIED MAGNETSTMTM에 의해 상업적으로 제조된다.
희토류 자석으로도 알려진 사마륨 코발트(SmCo) 자석은 전형적으로 고온 또는 혹독한 환경에서의 성능과 크기에서 최상의 값을 제공하는 것으로 간주된다. SmCo 자석은 가격이 비싸지만 자기적으로 매우 강하며 일반적으로 치수 감소를 허용한다. SmCo 희토류 자석은 내 부식성이 강하며 일반적으로 표면 처리가 필요하지 않다. 이 자석은 최고 500℉(260℃)의 온도에서 작동할 수 있으므로 이러한 희토류 자석은 높은 열 적용에 이상적이다. 자석(115), (135)은 여기에 한정되는 것은 아니며 직경 0.25", 두께 0.125"이며 적어도 1.6파운드의 견인력을 가지는, APPLIED MAGNETS사에 의해 제조되는, 사마륨 코발트 Sm2Co17 디스크일 수 있다.
알니코 자석은 주로 알루미늄(Al), 니켈 (Ni), 및 코발트 (Co)으로 주로 구성되고, 합금의 자기적 특성 및 기계적 특성을 재단하기 위한 구리 및 티타늄 같은 소량의 다른 원소를 포함한다. 1930년대에 소개된 알니코 자석은 우수한 온도 안정성, 높은 잔류 유도(high residual induction), 상대적으로 높은 에너지 및 부식에 대한 강한 내성을 나타낸다. 이 자석은 모터, 센서, 분리기, 라우드 스피커, 전자 점화 시스템, 발전기, 자동판매기, 수공구, 자기 리드 스위치, 볼트-앰프 미터, 의료 기기 및 기타 자성 애플리케이션에 널리 사용된다. 자석(115), (135)은 또한 약 2.0 내지 4.9 파운드의 견인력을 나타내는 알니코 자석에 의해 구현될 수 있다.
따라서, 일 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(100)는 5파운드보다 작은 견인력을 나타내는 제1 자석(115) 및 제2 자석(135)으로 구성될 수 있다. 또 다른 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(100)는 약 1.6 내지 4.9 파운드 범위의 견인력을 나타내는 제1 자석(115) 및 제2 자석(135)으로 구성될 수 있다. 또 다른 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(100)는 약 2.0 내지 3.0 파운드 범위의 견인력을 나타내는 제1 자석(115) 및 제2 자석(135)으로 구성 될 수 있다.
도 9 내지 도 14는 다른 예시적인 실시 예에 따른 기계식-자석식 연결 구조에 관한 것이다. 이 도면들에서 기술된 기계식-자석식 연결 구조(200)는 도 5 내지 도 8에 도시된 실시 예와 다소 유사하며, 유사한 재료로 제조 그리고/또는 구성될 수 있다. 따라서, 간결함을 위해, 차이점 만이 이후에 상세히 논의된다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 요소(도시되지 않음)를 제2 요소(240)와 분리 가능하게 연결하기 위한 커넥터 구조(200)가 도시되어 있다. 제1 실시 예와 유사하게, 제1 요소는 임의의 유형의 사용을 위해 다른 것에 연결되는 임의의 종류 또는 유형의 물품에 의해 구현될 수 있거나, 임의의 목적 또는 기능을 위해 임의의 수평면에 부착될 수 있다. 여기서 사용된 이전의 실시 예는 골프 액세서리 또는 전자 장치, 그것을 위한 다른 물품 등이었다. 제2 요소(240)는 또한 임의의 유형의 사용을 위해 다른 것에 연결되는 임의의 종류 또는 유형의 물품에 의해 구현될 수 있거나, 임의의 목적 또는 기능을 위해 임의의 수평 표면에 부착될 수 있다. 여기서 사용된 이전의 실시 예는 골프 백에 부착 가능한 클립 또는 전자 장치에 결합 될 임의의 평면 구조체, 그것을 위한 다른 물품 등이었다.
커넥터 구조(200)에는 제1 요소에 부착 가능한 동글(210), 동글(210)을 수용하기 위해 제2 요소(240)에 부착 가능한 수용체 어셈블리(일반적으로 요소(230), 그리고 동글(210)을 잠금(locking) 하거나 잠금해제(unlocking) 하기 위해 수용체 어셈블리(230)에 부착된 회전 노브(rotating knob)(일반적으로 요소(250)로 도시됨)를 포함한다. 동글(210)은 외측 곡면(211)을 가지며, 노출된 제1 자석(215) (보이지 않지만, 동글(210)의 전면 대면 표면(212)에 노출됨)을 포함하며, 수용체 어셈블리(230)는 제2 자석(235)(도 9 내지 도 11에는 보이지 않음)이 후방 내측 대면 벽면을 형성하는 보어(231)를 포함한다. 수용체 어셈블리(230)의 일부의 표면은 사용자에게 개방 위치 또는 폐쇄 위치에 있는지를 나타내기 위해 하나 이상의 시각적인 표시부(리브(rib)(254)로 도시됨)를 포함한다.
작동시에, 제1 자석(215) 및 제2 자석(235)은 동글(210)이 수용체 어셈블리(230)의 보어(213) 내로 삽입될 때, 근위 대면 관계가 된다. 이전의 실시 예와 달리, 커넥터 구조(200)는 동적 잠금 메커니즘(dynamic lock mechanism)을 포함한다. 아이템 (즉, 제1 요소)이 충분히 무거우면, 수용체 어셈블리(230) 내부에 삽입된 동글(210)의 일부분을 기울여 이후에보다 상세히 설명될 내부 동적 잠금 메커니즘이 개입(engage)할 것이다. 가벼운 제1 요소가 동글(210)에 부착되면, 동적 잠금 메커니즘은 개입하지 않을 것이다. 동글(210) 상에 견인 중량(pull weight)을 증가시키는 잽싸게 움직이는 동작(whip motion)을 생성하기에 충분한 경량의 물체가 있을 수 있고, 따라서 동적 잠금 메커니즘이 개입할 것이다. 주목할 것은, 제1 자석(215) 및 제2 자석(235)의 대향 대면 표면은 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 내에서 서로 접촉하지 않는다는 것이다.
도 14에 가장 잘 도시 된 바와 같이, 커넥터 구조(200)에 대한 동적 잠금 메커니즘은 동글(210)의 곡면 표면(211)과 칼라(238)의 내측 대면 벽면(239)의 체결에 의해 제공된다. 표면(211)은 직선이 아닌 만곡되어 있기 때문에, 칼라(238)를 통해 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 내로 삽입되는 동글(210)의 일부분에 탄력성과 신축성(give and flex)을 또는 관용성(forgiveness)을 제공하는 로커(rocker)로서 작용을 한다. 이러한 가요성(flex ability)을 제공함으로써, 동글(210)의 원형의 융기 단부(circular ridged end)(214)는 칼라(238)의 후방 벽과 수용 몸체(233)의 전방 돌출 벽(ledge wall)(232) 사이에 제공된 원주 방향 채널(circumferential channel) 내에서 이동, 요동(rock) 그리고/ 또는 기울어질 수 있어(cant), 제1 요소에 가해지는 견인력 또는 중량으로 인해 동글(210)이 실수로 수용체 어셈블리(230)로부터 튀어나오는 것을 방지할 것이다.
커넥터 구조(200)는 개방 위치 및 폐쇄 위치를 갖는다. 회전 노브 어셈블리(250)의 표면상의 시각적인 표시부(254)는 사용자가 동글(210)이 수용체 어셈블리(230)에 잠금 되었는지 또는 잠금해제 되어 있는지를 알 수 있게 하여 제거할 수 있게 한다. 보다 구체적으로, 시각적인 표시부(254)가 커넥터 구조(200)의 상부 또는 상단 위치로 배향될 때, 즉 회전 노브 어셈블리(250)의 외부 링(external ring)(251)이 제1 위치에서 제2 위치로 시계 방향으로 회전되었을 때, 동글(210)은 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 내에서 완전히 동심 상태(concentric)가 되며, 제거를 위해 직접 곧장 당겨질 수 있다. 이것은 도 10에 도시되어있다. 반대로, 외부 링(251)이 제1 위치로부터 제2 위치로 반 시계 방향으로 회전되었을 때, 동글(210)은 더 이상 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 내에서 완전히 동심 상태가 아니므로 벽 부분(236)은 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 밖으로 제거되는 것이 방지된다. 이와 같이, 이 상태에서 시각적인 표시부(254)는 커넥터 구조(200)의 하부 또는 하단 위치에 배향된다.
제1 실시 예와 마찬가지로, 자석(215), (235)은 NdFeB, 알니코 및 SmCo와 같은 희토류 금속으로 구성될 수 있다. 일 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(200)는 5 파운드 미만의 견인력을 나타내는 제1 자석(215) 및 제2 자석(235)으로 구성될 수 있다. 또 다른 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(200)는 약 1.6 내지 4.9 파운드 범위의 견인력을 나타내는 제1 자석(215) 및 제2 자석(235)으로 구성될 수 있다. 또 다른 예시적인 구성에서, 커넥터 구조(200)는 약 2.0 내지 3.0 파운드 범위의 견인력을 나타내는 제1 자석(215) 및 제2 자석(235)으로 구성될 수 있다.
제1 실시 예와 달리, 커넥터 구조(200)는 동글(210)을 수용체 어셈블리(230)의 보어(231) 내에 고정하기 위한 잠금 장치(locking arrangement)를 갖는다. 일반적으로, 회전 노브 어셈블리(250)는 수용체 어셈블리(230)로부터 동글(210)의 제거를 방지하기 위해서 제1 위에서 제2 위치로 반 시계 방향으로 회전한다. 회전 노브 어셈블리(250)는 또한 두 자석(215), (235)간의 견인력을 극복하여 수용체 어셈블리(230)로부터 동글(210)의 제거가 가능하도록 제1 위에서 제2 위치로 시계 방향으로 회전할 수 있다. 동글(210)은, 보어(231) 내에서 완전히 동심 상태이고 회전 노브 어셈블리(250)가 시계 방향으로 회전된 경우에만 수용체 어셈블리(230)의 보어(231)로부터 제거 가능하다.
도 12는 도 9에 도시된 구조(200)의 사시도로서, 회전 노브 어셈블리(250)의 추가적인 세부 사항을 나타내도록 동글(210)이 제거된 상태를 도시한다; 도 13은 도 9의 커넥터 구조(200)의 단면도로서, 제1 요소 및 제2 요소를 분리 가능하게 연결하기 위해 동글(210)과 수용체 어셈블리(230) 사이의 연결 관계를 추가로 도시한다; 도 14는 도 13의 점선 상자 부분의 확대도로서, 동글(210)에서 수용체 어셈블리(230) 인터페이스에 대한보다 상세한 연결 관계를 도시한다. 이제 도 12 내지 도 14를 참조하면, 수용체 어셈블리(230)는 동글(210)을 수용하기 위한 내부에 보어(231)를 갖는 수용 몸체(receiver body)(233) 및 제2 요소(240)에 부착하기 위한 나사식 외부 표면(threaded external surface)(237)을 포함한다. 수용체 어셈블리(230)는 또한 수용 몸체(233) 내에 일체로 형성된 칼라(238)를 포함한다. 회전 노브 어셈블리(250)는, 촉감 향상(tactile enhancement)을 제공하기 위해 고무 재료로 만들어질 수 있는 외부 링(251)을 포함하고, 수용 몸체(233)의 보어(231) 내에서 동글(210)을 잠금해제 또는 잠금 하기 위해서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 회전 가능하다. 외부 링(251)은 사용자가 동글(210)이 수용체 어셈블리(230)에 잠금 되었는지 혹은 그렇지 않은지를 사용자가 결정하는데 도움을 주기 위해 또는 잠금해제 되어 제거될 수 있는지 여부를 결정하는데 도움을 주기 위해 시각적인 표시부(254)를 포함한다. 회전 노브 어셈블리(250)는 외부 링(251)과 일체로 형성된 내부 링(252)을 더 포함한다. 내부 링(252)은 칼라(238)에 연결되어 상기 외부 링(251)을 수용 몸체(233)에 고정시킨다.
도 14에 가장 잘 도시 된 바와 같이, 제1 자석(215)은 동글(210) 내에 포착되고, 제2 자석(235)은 수용 몸체(233)의 보어(231) 내에 포착된다. 회전 노브 어셈블리(250)는 내부 링(252) 상에 형성된 디텐트(detent)(261)의 체결에 의해 수용 몸체(233)에 부착유지되며, 이어 수용체 어셈블리(230)의 수용 몸체(233)에 형성된 대응하는 램프(ramp)(262)에 의해 포착되어, 회전 노브 어셈블리(250)를 고정 수용체 어셈블리(230)에 고정하는 동시에 회전 노브 어셈블리(250)의 180°회전 이동을 허용한다.
또한, 수용 몸체(233)의 보어(231) 내의 2개의 자석(215), (235)의 면들 사이의 클리어런스 간격(263) 또는 폭은 2개의 자석(215), (235) 사이의 자기 흡인력에 요구되는 견인력을 변화시키도록 조절 가능하다. 예를 들어, 이러한 클리어런스 간격(233)은 약 1 내지 3밀리미터의 범위 일 수 있지만, 예시적인 실시 예들은 이러한 예시적인 클리어런스 간격에 그렇게 제한되지 않는다; 클리어런스 간격은 1mm 미만 또는 3mm 초과 일 수 있다.
도 15 내지도 17은 다른 예시적인 실시 예에 따른 기계식-자석식 연결 구조에 관한 것이다. 이 도면들에서 설명된 기계식-자석식 연결 구조(200')는 도 5 내지 도 14에 도시되 실시 예들과 다소 유사하며, 유사한 재료로 제조 그리고/또는 구성될 수 있다. 이 실시 예가 많은 면에서 도 5 내지 도 14에 도시되고 기술된 이전의 구성들과 유사하기 때문에, 단지 차이점만 자세히 설명한다.
도 16에 가장 잘 도시 된 바와 같이, 칼라(238)의 내주면은 복수 개의 이격된 융기 요소(ridge element)(255)를 포함하거나 구비하며, 인접한 융기 요소(255) 사이에 홈(trough)(257)이 정의된다. 동글(210')은 또한 동글(210')의 만곡 표면(211)상에 서로 180° 떨어져 형성된 한 쌍의 이빨구조물 또는 모탕(buck)(217)을 포함한다. 이들 모탕(217)은 칼라(238) 내의 대응하는 홈(257)에 체결되어 동글(210')이 수용체 어셈블리(230) 내에서 자유로이 도는 것을 방지한다.
외부 물체(즉, 제1 요소)에 연결되도록 구성된 편평한 기하학적 형상의 탭 단부(tab end)(216)를 포함하는 동글(210')은 예를 들어 유니버설 스마트폰 홀더의 일부와 같은 상이한 구조(들)의 일부일 수 있다. 전술한 실시 예의 동글들과 비교한 본 실시 예의 동글(210')의 주된 차이는 모탕(217)을 포함하는 것이다. 이전 실시 예들의 동글(110), (210)은 또한 어떤 큰 물체에 부착되거나 큰 물체의 일부와 일체로 구성되나 부착된 물체의 중량하에서 자유로이 회전하지만, 본 실시 예의 동글(210')은 그렇지 않다.
도 18 내지 도 24는 다른 실시 예에 따른 기계식-자석식 연결 구조에 관한 것이다. 이 도면들에 기재된 기계식-자석식 연결 구조(200''')는 도 5 내지 도 17에 도시된 실시 예들과 다소 유사하며, 유사한 재료로 제조 그리고/또는 구성될 수 있다. 이 실시 예가 많은 면에서도 5 내지 도 17에 도시되고 기술된 이전의 구성과 유사하기 때문에, 단지 차이점들만 자세히 설명한다.
도 18 내지 도 24를 참조하면, 구조(200''')는 동글(210/210') 구성을 포함할 수 있다. 이 실시 예에서의 한 가지 다른 점은 상이하게 구성된 회전 노브 어셈블리(250')이다. 통합 부재(integral member)를 형성하기 위해 함께 융합(fuse)될 수 있는 내부 링(251) 및 외부 링(252)에 더해, 외부 링(251)을 피복하도록 투명한 고무 오버몰드(overmold) 또는 커버(258)가 제공된다. 예를 들어, 오버몰드(258)는 초음파 용접에 의해 외부 링(251)에 융합될 수 있다. 오버몰드(258)는 커넥터 구조(200''')를 잠금 그리고/또는 잠금해제 하기 위해 링(251/252)을 회전시키기 위한 견고한 그리고/또는 보다 탄성적인 잡는 표면(gripping surface)을 제공하여 동글(210/210')이 고정/제거될 수 있는 점에서 사용자에게 촉감 향상을 제공한다. 이전의 실시 예들로부터의 또 다른 변형은 상이한 구성의 표시부(254) 이다; 본질적으로 이것은 투명한 고무 오버몰드(258)에 형성된 간극 또는 "창"(259)에 의해 제공된다. 회전 노브 어셈블리(250')의 상단부(top end)에서 볼 때 회전 노브 어셈블리(250')는, 구조(200''')가 동글(210/210)을 삽입하기 위해 잠금해제 되도록 시계방향으로 회전된다; 어셈블리(250')가 반시계 방향으로 180° 회전되었을 때, 창(259)은 볼 수 없으며, 이는 동글(210/210')이 수용체 어셈블리(230)에 잠겨 고정된 것을 나타낸다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 커넥터 구조(200''')는 또한 전술한 동적 잠금 메커니즘을 포함하여, 동글(210')의 곡선 표면(211)이 칼라(238)의 내측 대면 벽면(239)과 체결함으로써, 칼라(238)를 통해 수용체 어셈블리(230) 내로 삽입되는 동글(210)의 일부분에 탄력성과 신축성(give and flex action)을 제공하는 로커(rocker)로서 기능을 한다. 이 같은 가요성은 동글(210')의 원형 융기 단부(214)가 칼라(238)의 후방 벽과 수용 몸체(233)의 전방 돌출 벽(ledge wall)(232) 사이의 원주 방향 채널(271) 내에서 자유로이 가동(play) 및 이동할 수 있어, 제1 요소 또는 거기에 부착된 외부 물체에 가해지는 견인력 또는 중량으로 인해 동글(210')이 실수로 수용체 어셈블리(230)로부터 튀어나오는 것을 방지할 것이다.
이전 실시 예에서 설명한 것과 유사하게, 칼라(238)의 내주면은 복수 개의 이격된 긴 융기 요소(255)를 포함하며 이들 융기 사이에는 홈(257)이 정의되어, 동글(210')이 수용체 어셈블리(230)의 칼라(238) 내로 삽입될 때 모탕(217)에 체결되어 동글(210')이 자유로이 도는 것을 방지한다. 또한, 외부 물체에 연결되도록 구성된 평평한 기하학적 형상의 탭 단부(tab end)(216)를 포함하는 동글(210')은 전술한 바와 같이, 예를 들어 유니버설 스마트폰 홀더의 일부를 형성할 수 있다.
다른 실시 예는 내부 링(252)의 구조이다. 내부 링(252)은 180° 이격된 한 쌍의 절두부(truncated section)(253)를 포함하며, 각각의 절두부(253)는 칼라 테두리(collar rim)(273) 위로 휘어져 회전 노브 어셈블리(250')를 수용체 어셈블리(230)에 스냅핏(snap fit) 고정하면서 고정된 수용체 어셈블리(230)에 대해서 상대적으로 자유로이 회전 가능하게 하는 환형 램프 벽(circular ramp wall)(259)을 포함한다. 근본적으로, 이것은 칼라(238)에 부딪치는 내부 링(252) 상에 정지 요소(stop element)를 제공하여, 촉감적인 클릭-클릭 소리를 생성한다. 이 같은 개념은, 회전 노브 어셈블리(250)를 수용체 어셈블리(230)에 고정하면서 회전 노브 어셈블리(250)의 180° 회전 이동을 허용하기 위해, 내부 링(252) 상에 형성된 디텐트(261)가 수용체 어셈블리(233) 내에 형성된 대응하는 램프(262)에 포착되는 도 14에 도시된 것과는 다르다.
예시적인 실시 예가 설명되었지만, 많은 다양한 애플리케이션을 갖는다는 것이 명백하다. 예를 들어, 예시적인 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며 주방 용품, 렌치 및 나사 드라이버와 같은 도구, 벨트 상의 열쇠, 링, 병따개, 작업 차량 또는 작업 벤치의 외부를 포함하는 다양한 장치, 구조 및 물품(예를 들어, 제2 요소(140), (240)) 등에 연결될 수 있다.
본 발명은 다양한 실시 예들, 구성들 및 양태들에서, 다양한 실시 예들, 서브-조합들, 및 서브-세트들을 포함하여 실질적으로 여기에 도시되고 기술된 바와 같은 구성 요소들, 방법들, 프로세스들, 시스템들 그리고/또는 장치를 포함한다. 통상의 기술자는 본 개시 내용을 이해한 후에 본 발명을 만들고 사용하는 방법을 이해할 것이다. 본 발명은, 다양한 실시 예들, 구성들 및 양태들에서, 예를 들어 성능의 향상, 용이한 달성 그리고/또는 구현 비용의 감소를 위해서, 디바이스들 또는 프로세스들에 아이템들의 생략을 포함하여, 다양한 실시 예들, 구성들 및 양태들에서, 본 명세서에 도시되지 않은 아이템들 그리고/또는 도시된 아이템들이 없는 디바이스들 및 프로세스들을 제공함을 포함한다.

Claims (20)

  1. 제1 요소(120)와 제2 요소(140)를 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조(100)로서,
    제1 요소(120)에 부착되는 제1 모듈(110); 및
    제2 요소(140)에 부착되는 원통형 제2 모듈(130)을 포함하며,
    상기 제1 모듈(110)은 길이, 폭 및 외측 표면을 가지며 상기 외측 표면은 상기 제1 모듈의 하단과 상기 제1 요소에 부착되는 상기 제1 모듈의 상단 사이에서 길이방향을 따라 형성되고, 상기 제1 요소(120)는 상기 제1 모듈(110)에 무게 부하를 가하고, 상기 제1 모듈(110)의 폭과 상기 제1 모듈의 외측 표면은 상기 제1 모듈의 하단과 상단 사이에서 일정하며,
    상기 제2 모듈(130)은 수용 몸체를 포함하고, 상기 수용 몸체는 상기 수용 몸체에 수직인 표면에 고정되거나 일체로 형성되고, 상기 수용 몸체는 상기 제1 요소(120)를 상기 제2 요소(140)에 연결하거나 상기 제2 요소(140)로부터 분리하기 위해 상기 커넥터 구조(100)를 위한 고정 점으로 작용하며, 상기 수용 몸체는 길이, 폭 및 내측 보어(131)를 구비하며, 상기 보어(131)는 길이, 폭 및 내측 벽 표면(132)을 구비하며, 상기 보어(131)는 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이가 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이와 접촉하도록 상기 제1 모듈(110)을 수용하도록 구성되어, 상기 외측 표면(112) 및 상기 내측 벽 표면(132) 사이에 마찰력이 형성되고, 상기 제1 모듈(110) 상의 무게 부하 제1 요소(120)에 의해 접촉 표면들 사이에 마찰력이 야기되고, 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 길이 전체가 상기 보어(131) 내에 있을 때 각진 혹은 수직의 견인력이 상기 제1 모듈(110) 또는 상기 제1 요소(120)에 인가될 때에도 접촉 표면들 사이에 마찰력이 야기되며,
    상기 제1 모듈(110)은 자신의 하단에 노출된 제1 자석(115)을 포함하고, 상기 제2 모듈(130)은 상기 수용 몸체의 내측 후방 대면에서 상기 보어(131) 내에 제2 자석(135)을 포함하며,
    상기 제1 자석(115) 및 상기 제2 자석(135)은 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이가 상기 보어(131) 안으로 자기적으로 흡인될 때 자기 흡인력으로 근위 대면 관계가 되고,
    대면하는 상기 제1 자석(115) 및 상기 제2 자석(135) 사이의 자기 흡인력, 상기 제1 요소(120)에 의해 상기 제1 모듈(110) 상에 부가되는 부하로 인한 상기 수용 몸체 내에서 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이와 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이 사이에 생성되는 마찰력, 그리고, 상기 제1 모듈(110)이 상기 제2 모듈(130)의 상기 보어(131) 내에 있을 때 각진 또는 수직 견인력이 상기 제1 모듈(110) 또는 상기 제1 요소(120)에 인가될 때 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이와 상기 수용 몸체 내의 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이 사이의 접촉 표면들 사이에 생성되는 마찰력이 상기 수용 몸체 내에 상기 제1 모듈(110)을 고정하여 상기 제1 모듈(110)이 상기 수용 몸체에서 제거되지 않도록 하며,
    상기 제1 모듈(110)은 상기 자기 흡인력을 극복할 수 있도록 그리고 상기 제1 요소(120)에 의한 상기 제1 모듈(110) 상의 부하 인가로 인해 생성된 상기 제1 모듈(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이와 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이 사이의 마찰력을 극복할 수 있도록 상기 수용 몸체의 상기 보어(131)로부터 바깥으로 직접적으로 곧게 견인되는 경우에만 제거되는,
    기계식-자석식 커넥터 구조.
  2. 제1 요소(220)와 제2 요소(240)를 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조(200)로서,
    제1 요소(220)에 부착되는 동글(210);
    제2 요소(240)에 부착되고 상기 동글(210)을 수용하기 위한 보어(231)를 구비하는 수용체 어셈블리(230); 그리고,
    상기 수용체 어셈블리(230)에 부착되며, 상기 보어(231) 내에 상기 동글(210)을 잠금 해제 또는 잠금하기 위해 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에 회전 가능한 회전 노브 어셈블리(250)를 포함하며,
    상기 회전 노브 어셈블리(250)가 상기 폐쇄 위치로 회전할 때 상기 회전 노브 어셈블리(250)의 벽 부분(236)이 상기 보어(231) 밖으로 상기 동글(210)이 제거되는 것을 방지하여, 상기 동글(210)을 상기 보어(231)로부터 제거하려는 노력으로서 사용자가 상기 동글(210)에 가하는 오프셋, 경사진 또는 간접적인 견인력은 상기 동글(210)을 제거하지 않으며,
    상기 회전 노브 어셈블리(250)가 상기 개방 위치로 회전한 경우에만 사용자가 상기 동글(210)이 상기 보어(231)로부터 직접적으로 곧게 제거되도록 상기 동글(210)의 제1 자석(215) 및 상기 보어(231)의 제2 자석(235) 간의 견인력을 극복하도록 허용하여 상기 동글(210)이 상기 보어(231)로부터 제거되는,
    기계식-자석식 커넥터 구조.
  3. 제1 요소(120)를 상기 제1 요소에 분리 가능하게 고정된 제2 요소(140)에 분리 가능하게 연결하기 위한 기계식-자석식 커넥터 구조(100)로서,
    길이, 폭 및 외측 표면(112)을 가지며 상기 제1 요소(120)에 부착되는 동글(110); 그리고,
    상기 동글(110)을 수용하며 상기 제2 요소(140)에 부착되는 수용체 어셈블리(130)를 포함하며,
    상기 동글(110)은 자신의 하단에 노출된 제1 자석(115)을 구비하며, 상기 동글(110)의 상기 외측 표면(112)은 상기 동글(110)의 하단과 상기 제1 요소(120)가 부착된 상기 동글(110)의 상단 사이에서 길이방향을 따라 형성되고, 상기 동글(110)의 폭 및 외측 표면(112)은 상기 동글(110)의 하단과 상단 사이에서 일정하며,
    상기 수용체 어셈블리(130)는 그 내에 제2 자석(135)을 구비하며, 상기 수용체 어셈블리(130)는 기다란 몸체부로 구성되며, 상기 몸체부는 자신에 수직인 수용체 어셈블리의 고정 표면에 고정되거나 고정 표면과 일체로 형성되고, 상기 고정 표면은 상기 제1 요소(120)와 상기 제2 요소(140) 간의 커넥터 구조(100)를 위한 고정 점으로 작용하며, 상기 수용체 어셈블리(130)의 몸체부는 길이, 폭 및 내측 보어(131)를 구비하며, 상기 보어(131)는 길이, 폭 및 내측 벽 표면(132)을 구비하며 상기 동글(110)의 외측 표면(112) 전체 길이가 상기 보어(131)의 전체 길이 내에 있도록 상기 동글(110)을 수용하며,
    상기 제1 자석(115)과 상기 제2 자석(135)은 상기 동글(110)이 상기 보어(131) 내에 자기적으로 흡입될 때 근위 대면 관계가 되어, 상기 동글(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이와 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이 사이에 마찰력이 생성되고 상기 동글(110)이 상기 보어(131)로부터 제거되는 것을 방지하고, 상기 동글(110) 상에 가해지는 상기 제1 요소(120)에 의한 무게 부하에 의한 마찰력과, 각진 또는 수직 견인력이 상기 동글(110)에 인가될 때 또는 상기 동글(110)에 부착된 상기 제1 요소(120)에 인가될 때에 발생하는 상기 동글(110)의 외측 표면(112)의 전체 길이와 상기 보어(131)의 내측 벽 표면(132)의 전체 길이 사이에 마찰력이 상기 보어(131)로부터 상기 동글(110)의 제거를 방지하고, 상기 보어(131)로부터 직접적으로 곧게 상기 동글(110)을 제거하기 위해 인가되는 견인력만이 상기 동글(110)을 상기 보어(131)로부터 분리되게 하는,
    기계식-자석식 커넥터 구조.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 자석(115, 135) 및 상기 제2 자석(215, 235) 각각은 5 파운드 미만의 견인력을 나타내는, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 요소(120, 220)는 전자 장치이고 상기 제2 요소(140, 240)는 평탄한 구조인, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  6. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 요소(120, 220)는 골프 액세서리이고, 상기 제2 요소(140, 240)는 골프 백에 부착되는 클립인, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  7. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    대향하는 상기 제1 자석(115, 215)과 상기 제2 자석(135, 235)의 면들은 상기 보어(131, 231) 내에서 서로 접촉하도록 또는
    클리어런스 간격(133, 263) 또는 폭이 상기 보어(131, 231) 내에 대향하는 상기 제1 자석(115, 215)과 상기 제2 자석(135, 235)의 면들 사이에 존재하는, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  8. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모듈(110) 또는 동글(110, 210)이 무게를 갖는 상기 제1 요소(120, 220)에 부착될 때 상기 제2 모듈(130) 또는 수용체 어셈블리(130, 230)의 상기 보어(131, 231) 내에서 상기 제1 모듈(110) 또는 동글(110, 210)의 관절 운동을 허용하면서 잠금 및 고정 상태를 유지하도록 하는 동적 잠금 메커니즘을 더 포함하는, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 회전 노브 어셈블리(250)는 상기 폐쇄 위치로 회전 가능하도록 구성된 외부 링(251)을 포함하며, 상기 외부 링(251)은 상기 수용체 어셈블리(230)로부터 상기 동글(210)의 제거를 방지하기 위해 상기 보어(231)를 차단하는 벽부(236)을 포함하는, 기계식-자석식 커넥터 구조.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 외부 링(251)은 상기 수용체 어셈블리(230)로부터 상기 동글(210)의 제거를 허용하기 위해 상기 개방 위치로 회전 가능한, 기계식-자석식 커넥터 구조.
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