KR20170069285A

KR20170069285A - 이동가능한 자기 컴포넌트들을 갖는 커넥터들 및 디바이스들을 접속하는 방법

Info

Publication number: KR20170069285A
Application number: KR1020177013452A
Authority: KR
Inventors: 티모시 징 인 제토; 제레미 즈-치아오 챈
Original assignee: 나노포트 테크놀로지 인크.
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-06-20
Also published as: WO2016061662A1; US20160204545A1; US10446948B2; CN107112685A; EP3210262A1; JP2017537431A; US9627803B2; US20180337467A1; US20160111815A1; US9312633B1; EP3210262A4

Abstract

전자 디바이스를 위한 커넥터가 주변 표면을 갖는 하우징과 제1 및 제2 경로를 정의하는 가이드들을 갖는다. 제2 경로는 주변 표면에 근접한 제1 위치로부터 주변 표면으로부터 더 멀고 제1 경로에 더 가까운 제2 위치까지 연장된다. 하우징 내의 자기 컨택트 어셈블리는, 인접한 커넥터와의 데이터 통신시에 커넥터를 결합하기 위한 제1 위치와, 주변 표면으로부터 철수된 제2 위치 사이에서, 제1 경로를 따라 자기적으로 이동가능하다. 하우징 내의 자석은 인접한 커넥터로의 인력에 의해 제2 경로를 따라 이동가능하여, 커넥터를 인접한 커넥터에 자기적으로 홀드시킨다. 가이드들은, 자석과 자기 컨택트 어셈블리가 제1 및 제2 경로를 따라 안쪽으로 서로 자기적으로 바이어싱하도록 구성된다.

Description

이동가능한 자기 컴포넌트들을 갖는 커넥터들 및 디바이스들을 접속하는 방법{CONNECTORS WITH MOVABLE MAGNETIC COMPONENTS AND METHOD OF CONNECTING DEVICES}

관련 출원의 상호참조

본 출원은, 각각이 그 전체가 참조로 본원에 포함되는, 2014년 10월 20일 출원된 미국 가출원 제62/065,969호, 및 2015년 3월 30일 출원된 미국 가출원 제62/140,119호에 대한 우선권을 주장한다.

분야

본 개시내용은 디바이스들을 서로 접속하기 위한 자기 커넥터(magnetic connector)에 관한 것이다.

모바일 전자 디바이스(예를 들어, 모바일 전화, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 등)에는, 디바이스들이 서로 전자적으로 통신하거나 내부 배터리에 에너지를 공급하여 배터리를 충전하거나, 주변 디바이스(예를 들어, 키보드, 마우스, 스피커 등)를 접속하는 등의 디바이스에 기능을 추가하는 것을 허용하는 복수의 접속 옵션이 대개 제공된다.

디바이스들의 접속은 복수의 디바이스들을 기계적으로 및/또는 전기적으로 통합하여 상보적인 기능을 제공한다. 이러한 접속을 확립하기 위해, 디바이스들을 서로에 관해 배향시키고, 예를 들어, 집합적으로 커넥터라 부를 수 있는, 컨택트, 포트, 소켓 및 기타의 인터페이스를 통해 디바이스들 사이의 기계적 및/또는 전기적 통신을 가능하게 하는 것이 필요하다. 디바이스의 상대적 배향은 기계적 접속을 통해 달성된다. 이들 기계적 접속은, 견고하고, 이용하기 쉽고, 심미적으로 유쾌한 것이 바람직하다.

디바이스들 사이의 전기적 통신은 통상적으로 유선 또는 무선 통신을 통해 제공된다. 와이어 또는 케이블은 디바이스의 휴대를 번거롭게 하고 디바이스의 물리적 부피를 증가시킨다. 디바이스로의 케이블의 접속을 허용하도록 디바이스에 관한 설비가 이루어져야 하고, 이것은 다시 디바이스의 설계에 대한 심미적인 해결과제를 제시한다. 무선 접속은 안전성이 낮아 통신 도청의 가능성이 있으며 더 많은 에너지를 요구하므로 배터리로부터 더 많은 전력을 소비하고 외부 소스로부터의 간섭을 받을 수 있다.

따라서, 상기 단점들의 일부 또는 전부를 방지하거나 완화시키는 개선된 커넥터를 제공하는 것이 바람직하다.

전자 디바이스를 위한 예시적 커넥터는: 주변 표면을 갖는 하우징; 상기 하우징 내의 각각 제1 및 제2 경로들을 정의하는 제1 및 제2 가이드; 인접한 커넥터와의 데이터 통신시 커넥터를 결합하기 위한 제1 연장된 위치와 상기 주변 표면으로부터 철수된(withdrawn) 제2 위치 사이에서 상기 제1 경로를 따라 자기적으로 이동가능하며, 상기 하우징에 수용된 자기 컨택트 어셈블리; 인접한 커넥터로의 인력에 의해, 후퇴된(retracted) 위치로부터, 상기 주변 표면에 더 가깝고 상기 제1 경로로부터 더 먼 연장된 위치로 상기 제2 경로를 따라 이동가능하며, 상기 커넥터를 상기 인접한 커넥터에 자기적으로 홀드(hold)하기 위한, 상기 하우징에 수용된 자석; 상기 자석과 상기 자기 컨택트 어셈블리가 각각 상기 경로들을 따라 후퇴된 위치 및 상기 제2 위치로 서로 자기적으로 바이어싱하도록 구성된 제2 채널을 포함한다.

전자 디바이스들을 접속하는 방법은: 제1 디바이스의 커넥터를 제2 디바이스의 커넥터에 인접하게 배치하는 단계; 상기 제1 디바이스의 자석을 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 상기 제1 디바이스와 상기 제2 디바이스를 함께 자기적으로 홀드함으로써, 상기 자석과 상기 제1 디바이스의 컨택트 어셈블리 사이의 자기 바이어스(magnetic bias)를 극복하는 단계; 및 상기 컨택트 어셈블리를 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 데이터 접속을 형성하는 단계를 포함한다.

이제, 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 3개의 각각의 구성의 한 쌍의 전자 디바이스의 사시도이다;
도 2a 및 도 2b는 전자 디바이스의 컴포넌트들을 도시하는 개략도이다;
도 2c, 도 2d, 도 2e, 도 2f, 도 2g 및 도 2h는, 전자 디바이스 상의 커넥터들의 위치를 도시하는 개략도이다;
도 3a는 바이어싱 측면 자석들(biasing side magnets)을 갖춘 커넥터의 평면도이다;
도 3b는 도 3a의 2개의 커넥터가 결합되었을 때의 개략도이다;
도 3c는 도 3a의 커넥터의 사시도이다;
도 3d는 도 3a의 커넥터의 사시 단면도이다;
도 3e는 도 3a의 커넥터의 측면 단면도이다;
도 3f는, 예시적인 치수를 도시하는, 3a의 커넥터의 평면도이다;
도 4a는 바이어싱 측면 자석을 갖춘 또 다른 커넥터의 평면도이다;
도 4b는 도 4a의 2개의 커넥터의 결합되었을 때의 개략도이다;
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 각각 또 다른 커넥터의 평면, 정면 및 측면 단면도이다;
도 5d 및 도 5e는, 각각, 도 5a의 2개의 커넥터의 결합되었을 때의 평면 및 측면 단면도이다;
도 6a는 2개의 커넥터의 결합되었을 때의 평면도이다;
도 6b는 도 6a의 커넥터의 측면도이다;
도 6c 및 도 6d는 또 다른 커넥터의 사시도이다;
도 7a 및 도 7b는, 각각, 또 다른 커넥터의, 분리되고 결합될 때의 사시도이다;
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 각각 도 7a의 커넥터의 자석의 사시도, 평면도 및 측면도이다;
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 각각 또 다른 커넥터의 사시도, 정면도 및 평면도이다;
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 또 다른 커넥터의 사시도이다;
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 또 다른 커넥터의 사시도, 평면도 및 측면 단면도이다;
도 11d 및 도 11e는, 도 11a의 2개의 커넥터의, 2개의 상이한 배향으로 결합될 때 측면 단면도이다;
도 12a는 또 다른 커넥터를 포함하는 디바이스의 사시도이다;
도 12b 및 도 12c는 각각 도 12a의 커넥터의 평면 및 측면 단면도이다;
도 13a는 제1 배향으로 결합된 도 12a의 커넥터들을 포함하는 2개의 디바이스의 사시도이다;
도 13b 및 도 13c는 도 13a의 커넥터들의 단면도이다;
도 14a는 제2 배향으로 결합된 도 12a의 커넥터들을 포함하는 2개의 디바이스의 사시도이다;
도 14b 및 도 14c는 도 14a의 커넥터들의 단면도이다;
도 15a는 제3 배향으로 결합된 도 12a의 커넥터들을 포함하는 2개의 디바이스의 사시도이다;
도 15b 및 도 15c는 도 15a의 커넥터들의 단면도이다;
도 16a 및 도 16b는, 각각, 또 다른 커넥터의, 분리된 상태 및 결합된 상태의 사시도이다;
도 17a 및 도 17b는, 각각, 또 다른 커넥터의, 분리된 상태 및 결합된 상태의 사시도이다;
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 도 17a의 커넥터의 컴포넌트의 각각 사시도, 측면도 및 평면도이다;
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 또 다른 커넥터의 각각 사시도, 정면도 및 평면도이다;
도 20a는 분리된 상태에 있는 또 다른 커넥터의 사시도이다;
도 20b는 도 20a의 커넥터의 평면도이다;
도 20c는 결합된 상태의 도 20a의 2개의 커넥터의 평면도이다;
도 21a는 커넥터 어셈블리의 측면도이다;
도 21b는 도 21a의 커넥터 어셈블리의 분해 측면도이다;
도 22a는 커넥터 어셈블리의 측면도이다;
도 22b는 도 22a의 커넥터 어셈블리의 분해 측면도이다;
도 22c는 도 22a의 커넥터의 플러그의 개략도이다;
도 23a는 커넥터 어셈블리의 측면도이다;
도 23b는 도 23a의 커넥터 어셈블리의 분해 측면도이다;
도 24a 및 도 24b는 도 23a의 커넥터 어셈블리의 슬리브(sleeve)의 도면이다.

이제 도 1a, 도 1b 및 도 1c를 참조하면, 한 쌍의 전자 디바이스들(10, 12) 각각은 인접한 외부 표면(16)에 의해 정의된 하우징(14)을 포함한다. 디바이스들(10, 12)은 서로 인터페이싱하고 상보적인 기능을 제공하는 임의의 전자 디바이스일 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 디바이스는 스마트폰이다. 다른 실시예들에서, 하나의 디바이스는 스마트폰일 수 있고 다른 하나는 스피커 등의 액세서리일 수 있다. 추가 예로서, 디바이스들 중 하나는 스마트폰일 수 있고, 다른 하나는 시청 스크린이거나, 또는 양쪽 모두가 시청 스크린이거나, 하나는 스크린이고 다른 하나는 키보드일 수 있다; 하나의 디바이스는 터치스크린 가능형 디바이스일 수 있고 다른 하나는 인터넷과 통신하는 라우터이거나, 하나는 카메라이고 다른 하나는 카메라의 이미지를 저장하는 스마트폰일 수 있다. 이러한 예들은 비제한적이며, 상호접속 및 상호작용으로부터 이익을 얻는 상호 보완적인 많은 디바이스들이 존재한다는 것이 명백할 것이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 디바이스들(10, 12)은, 통상적으로는 이용시에, 한 쌍의 표면들(16), 예를 들어, 측면 표면들이 병치되어 나란히, 또는, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상이한 쌍의 표면들, 예를 들어, 정면 표면 및 배면 표면이 저장 또는 다른 기능을 위해 병치되어 있는 적층된 구성으로 배열될 수 있다.

디바이스들(10, 12)은 그들 각각의 하우징의 각각의 코너에 커넥터(100)를 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 각각의 커넥터는 각각의 디바이스 하우징(14) 내에서 가동형으로 장착된 하나 이상의 자석을 포함할 수 있다. 이러한 자석은, 일반적으로 이용가능한 네오디뮴-철-붕소(NdFeB), 사마륨-코발트 등의, 희토류 재료로 제작될 수 있다. 이러한 자석은 또한, 철, 니켈 또는 다른 적절한 합금으로 제작될 수도 있다. 대안으로서 또는 추가로, 각각의 커넥터는 자기장에 의해 이동하기 쉬운 하나 이상의 부재, 예를 들어, 금속성 또는 강자성체 부재를 포함할 수 있다. 커넥터(100)의 상태(예를 들어, 자석의 위치 또는 배향)의 표시를 제공하기 위해 표시자가 하우징(14)에 통합될 수 있다. 표시자는, 역시 케이스의 심미성을 향상시키는 알루미늄 또는 구리 등의, 자기적으로 투명한 재료로 편리하게 제작될 수 있다.

디바이스들(10, 12)은 다양한 위치에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 2개의 디바이스가 측면 표면들(16)이 맞닿은 채 나란히 배치될 수 있다.

디바이스들은 또한 서로의 상부에 배치될 수 있어서, 도 1b에 도시된 바와 같이 하나의 디바이스의 상부 또는 하부 표면이 또 다른 디바이스의 상부 또는 하부 표면에 맞닿을 수 있다. 일부 실시예에서, 디바이스들은, 도 1c에 도시된 바와 같이, 나란히 배치되거나 서로에 대해 피봇될 수 있다. 도시된 배향들 각각에서, 2개의 디바이스의 각각의 커넥터(100)는 서로 근접하게 위치한다. 명백한 바와 같이, 다른 배향들도 가능하다.

도 1a의 위치에 있는 디바이스들(10, 12)에서, 하나의 디바이스(10)의 커넥터(100)는 다른 디바이스(12)의 커넥터(100)에 인접하게 위치한다. 이 위치에서, 커넥터(100)의 자석은 서로 인접한다. 그렇게 배치되면, 인접한 커넥터(100)의 자석들은 상호작용하여 자기적으로 또는 전기적으로 서로 결합될 수 있다. 예를 들어, 자석들 중 하나 이상은 슬라이드 또는 회전하여 인접한 자석들의 각각의 북극 및 남극이 정렬될 수 있다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 일부 실시예들에서, 일단 자석들이 결합되면, 데이터 및/또는 전력 경로를 제공하기 위한 전기 접속이 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 접속은 하우징(14) 상에 배치된 컨택트를 통해 형성될 수 있으며, 컨택트들은 각각의 자석들과 전기적으로 통신한다. 다른 실시예들에서, 자석들은 서로 직접 접촉하도록 각각의 하우징을 통해 돌출될 수 있다. 다른 실시예들에서, 전기 접속은, 자석 그 자체가 아니라 자석에 의해 지지되는 리드(lead)를 통해 형성될 수 있다.

컴포넌트들을 원하는 구성으로 유지하기 위해 컴포넌트들 사이에 상당한 자기력이 가해진다. 커넥터(100)의 자석은 인접한 자석으로부터 존재하는 자기력 하에서 자유롭게 움직이도록 장착됨으로써, 필요한 자기장 강도를 제공해 컴포넌트들을 그 구성으로 유지할 수 있다.

도 2a는 디바이스(10)의 개략도를 더 상세히 도시한다. 언급된 바와 같이, 디바이스(10)는 스마트폰이다. 그러나, 여기서의 개시내용은, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, 휴대형 컴퓨터, 개인 모바일 정보 단말기, 대화형 텔레비전, 비디오 디스플레이 단말기, 게임 콘솔, 전자 판독 디바이스, 기타 임의의 휴대형 전자 디바이스, 또는 이들의 조합 등의, 다른 타입의 전자 디바이스들에 적용가능하다. 디바이스(10)는 가전제품(예를 들어, 냉장고, 오븐, 세탁기, 스테레오, 운동용 자전거, 알람 시계 등) 또는 차량(예를 들어, 차량 대시보드)과 통합될 수 있다.

디바이스(10)는 전면 및 배면 및 주변 표면(16)을 정의하는 하우징(14)을 갖는다. 디바이스(10)는 디바이스(10)의 소정 기능을 제공하는 적어도 하나의 내부 회로(20)를 포함한다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 내부 회로(20)는, 프로세서(21), 입/출력(I/O) 인터페이스(23), Wi-Fi 또는 셀룰러 무선기(25) 등의 네트워크 인터페이스, 메모리(27), 외부 입력으로부터 전력을 수신하고 이를 디바이스(10)의 다른 컴포넌트에 전달하기 위해 변환 또는 조정하는 전달 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 내부 회로(20)의 컴포넌트들은, 시스템-온-칩 등의 단일 반도체 다이 상에 형성되거나, 인쇄 회로 기판에 장착된 별개의 반도체 칩들 상에 형성된 복수의 컴포넌트로서 형성될 수 있다.

프로세서(21)는, 예를 들어, 임의의 타입의 범용 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기(예를 들어, ARM™, Intel™ x86, PowerPC™ 프로세서 등), 디지털 신호 처리(DSP) 프로세서, 집적 회로, 프로그램가능한 판독 전용 메모리(PROM), 또는 이들의 임의의 조합 등의, 임의의 타입의 프로세서일 수 있다.

메모리(27)는, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CDROM), 전기-광학 메모리, 광-자기 메모리, 소거가능하고 프로그램가능한 판독 전용 메모리(EPROM), 및 전기적으로 소거가능하고 프로그램가능한 판독 전용 메모리(EEPROM) 등의, 내부적으로 또는 외부적으로 위치한 임의 타입의 전자적 메모리의 적절한 조합을 포함할 수 있다.

I/O 인터페이스(23)는, 디바이스(10)가 커넥터(100)를 통해 통신하게, 예를 들어 다른 디바이스(10)와 상호접속하게 할 수 있다. I/O 인터페이스(23)는 또한, 디바이스(10)가 다양한 입력 및 출력 주변 디바이스와 상호접속할 수 있게 한다. 따라서, 디바이스(10)는, 키보드, 마우스, 카메라, 터치스크린 및 마이크로폰 등의, 하나 이상의 입력 디바이스를 포함할 수 있으며, 또한 디스플레이 스크린 및 스피커 등의 하나 이상의 출력 디바이스를 포함할 수 있다.

네트워크 인터페이스(25)는 디바이스(10)가 네트워크를 통해 다른 디바이스들(예를 들어, 다른 디바이스들(10))과 통신할 수 있게 한다.

디바이스(10)는 하나 이상의 상호접속된 디바이스(10)와 협력하여 동작하도록 구성될 수 있다. 특히, 디바이스(10)는 소프트웨어 코드를 메모리(27)에 저장하고 소프트웨어 코드를 프로세서(21)에서 실행하여 하나 이상의 상호접속된 디바이스(10)와 협력하여 동작하도록 구성될 수 있다. 소프트웨어 코드는, 고수준 절차형 또는 객체 지향형 프로그래밍 또는 스크립팅 언어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 또한, 어셈블리 언어 또는 기계어로 구현될 수 도 있다.

언급된 바와 같이, 디바이스(10)는 또한, 디바이스(10)를 외부 디바이스에 접속하기 위한 복수의 커넥터(100)를 포함한다. 각각의 커넥터(100)는, 디바이스(10)를, 예를 들어, 스마트폰, 스피커, 전원 입력/출력 주변기기 등과 접속할 수 있다. 커넥터(100)는 데이터 또는 전력 전송을 위해 내부 회로(20)의 하나 이상의 컴포넌트에 접속될 수 있다. 일부 실시예에서, 커넥터(100)는 예를 들어 외부 디바이스로의 범용 직렬 버스(USB) 접속을 제공할 수 있다. 디바이스(10)는 이러한 접속을 이용하여 호스트 또는 클라이언트 디바이스로서 동작할 수 있다.

향상된 유통성을 위해, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하우징(14)의 각각의 코너의 커넥터(100)가 바람직하다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 상이한 디바이스들에서, 각각의 코너에 커넥터를 제공할 필요는 없고, 오히려 하우징 주변의 편리한 위치에 커넥터들을 분배할 수 있다. 도 2c 내지 도 2h는, 빠짐없이 드러낸 것은 아니지만, 다양한 가능한 위치들을 나타낸다. 따라서, 커넥터(24)는 도 2c에 도시된 바와 같이 중앙에 위치할 수도 있고, 도 2d에 도시된 바와 같이 각각의 코너로부터 안쪽으로(inset) 또는 전술되고 도 2e에 도시된 바와 같이 코너들에 위치할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 도 2f에 도시된 바와 같이 삼각형의 꼭지점에, 또는 도 2h에 도시된 바와 같이 하우징(14)의 선택된 영역들에만 커넥터를 배치함으로써, 바람직한 배향만이 이용가능하도록 커넥터를 배열하는 것도 가능하다. 도 2g에 도시된 바와 같이 커넥터를 하우징(14)의 주축을 따라 배열하여 2개의 위치 중 하나에서 접속이 달성되게 함으로써 융통성있는 배향이 제공될 수 있다.

전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 자석은 디바이스들을 기계적으로 및 전기적으로 접속하는데 이용될 수 있다.

예시적인 커넥터(100)가 도 3a의 평면도에 도시되어 있으며, 예시의 목적을 위해 상부 하우징 표면이 생략되어 있다. 이러한 예시적인 배열은, ("코어 자석"이라고 할 수 있는) 4개의 자석(102)을 가지며, 커넥터 하우징(106)에 수용되고 채널(112) 등의 가이드에 의해 정의된 경로에서 이동가능한, 자기 컨택트 어셈블리(101)를 포함한다. 커넥터(100)는 커넥터 하우징(106) 내에 배치된 2개의 측면 자석(104A 및 104B)을 더 포함한다. 하우징(106)은, 절연성이고, 예를 들어, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 용이하게 성형될 수 있는 적절한 재료로 형성될 수 있다. 하우징(106)은 디바이스 하우징(14)과 일체형이거나 또는 하우징(14) 내에 수용되는 별개의 컴포넌트일 수 있다. 여기서 설명된 일부 실시예는 별개의 커넥터 하우징(예를 들어, 하우징(106))을 포함한다. 다른 실시예들에서, 커넥터 하우징은 디바이스 하우징(예컨대, 하우징(14))과 일체형이다. 이들 가능성은 상호교환가능하다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 디바이스 하우징(예를 들어, 하우징(14))에 대한 참조는, 별개의 커넥터 하우징(예를 들어, 하우징(106))으로 대체될 수 있고 그 반대도 마찬가지이다. 복수의 외부 전기 단자(108)는, 하우징(106)의 표면(16) 상에 배치되어 전기적으로 통신하는 또 다른 커넥터의 대응하는 컨택트와 접촉한다. 외부 전기 단자(108)는 임의의 적합한 전기 도전성(예를 들어, 금속성) 재료로 형성될 수 있다.

복수의 리드(114)는 자석(102)에 전기적으로 접속된다. 각각의 내부 컨택트는 외부 단자(108)에 대응하고 내부 회로(20)(도 2a)의 하나 이상의 컴포넌트에 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 하나 이상의 리드(114)는 데이터 통신을 위해 I/O 인터페이스(25)에 접속될 수 있고, 하나 이상의 리드(114)는 전력 전송을 위해 전력 전달 회로에 접속될 수 있다. 자기 컨택트 어셈블리(101)는 자석(102)과 리드(114)를 포함하고, 또한 자석들(102)을 서로 전기적으로 절연시키기 위해, 자석들(102) 사이에, 절연 요소(미도시), 예를 들어, 나일론 스페이서를 포함할 수 있다. 따라서, 리드(114) 및 자석(102)은 상이한 신호를 운반할 수 있다.

자기 컨택트 어셈블리(101)는 하우징(106) 내에 형성된 채널(112)에 포함된다. 채널(112)은 가이드로서 역할한다. 자기 컨택트 어셈블리는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 자석(102)이 표면(16)으로부터 안쪽으로 이격되어 있는 철수된 위치와, 자석(102)이 단자(108)와 맞닿아 단자(108)와 각각의 리드(114) 사이에 전기 접속을 형성하는 연장된 위치 사이에서, 채널(112)에 의해 정의된 경로를 따라 슬라이드가능하다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 자석(102)은, 공통 배향, 즉, 도 3a에서 S-N으로 마킹된 화살표로 표시된, 표면(16)에 평행한 북-남 정렬을 제공하는 배향을 공유한다. 이러한 배향에서, 하나의 자석(102)의 북극은 인접한 자석(102)의 남극에 인접한다. 또한, 이러한 배향에서, 각각의 자석(102)은 단자(108)에 북극과 남극을 둘다 제공한다.

측면 자석들(104A 및 104B)은 각각 채널들(110A 및 110B)에 배치된다. 채널들(110A 및 110B)은, 각각, 코어 자석(102)의 우측 및 좌측 상의 커넥터(100)의 하우징(106)에 형성된다. 채널들(110A 및 110B)은 가이드로서 역할하며, 표면(16)으로부터 안쪽으로 연장되고 서로를 향해 및 채널(112)을 향하여 수렴하는 경로들을 정의한다. 도시된 바와 같이, 채널(110A)은 표면(16)의 법선으로부터 각도 θ로 배향되는 반면 채널(110B)은 반대 각도로 배향된다. 채널들(110A 및 110B) 각각은, 표면(16)에 근접한 제1 단부와, 표면(16)으로부터 더 멀고 채널(112)에 더 가까운 및 그에 따라 자기 컨택트 어셈블리(101)에 더 가까운 제2 단부를 가진다. 채널들(110A 및 110B) 각각은, 자석들(104A 및 104B) 각각이, 제1 단부에 있는 연장된 위치와 제2 단부에 있는 철수된 위치 사이의 그 각각의 채널에 의해 정의된 경로를 따라 슬라이딩가능하게 이동, 즉, 표면(16)으로부터 더 가깝게 또는 더 멀어질 수 있도록 형성된다.

또한, 채널들(110A 및 110B) 및 측면 자석들(104A 및 104B)은, 각각의 측면 자석이 그 각각의 채널 내에서 회전할 수 있도록 성형된다. 특히, 자석들(104A 및 104B) 각각은, 자석들이 표면(16)에 평행한 북-남 정렬로 배향되는 제1 배향과 자석들이 표면(16)에 관해 대각선의 북-남 정렬로 배향되는 제2 배향 사이에서 회전할 수 있다.

도시된 실시예에서, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은 원통형이고, 채널들(110A 및 110B)은 각각의 측면 자석이 원통 축을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 형성된다. 다른 실시예들에서, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은, 각각이 언급된 제1 및 제2 배향 사이에서 회전하는 것을 허용하는 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은, 구형, 반구형, 타원형(ovoid shape) 등을 가질 수 있다.

도 3a는, 각각의 채널(110A 또는 110B)의 제2 단부에 각각 위치하고 표면(16)으로부터 후퇴된 측면 자석(104A 및 104B)을 도시한다. 자기 컨택트 어셈블리(101)는 또한, 표면(16)(및 단자(108))으로부터 후퇴된 위치에 있다. 자석들(102, 104A 및 104B)은, 커넥터(402)가 상보형 커넥터(402)와 결합되지 않을 때 도시된 위치를 취하고, 이것은, 커넥터(402)의 "휴식" 상태, "후퇴된" 또는 "분리된" 상태로 지칭될 수 있다.

자석들(102, 104A 및 104B)은 자석들(102, 104A 및 104B) 사이의 상호 인력의 결과로서 도시된 위치를 향하는 끌어당겨진다. 특히, 자석들(102, 104A, 및 104B) 사이의 상호 인력은 측면 자석들(104A 및 104B)이 자석(102)을 향하여 및 서로를 향하여 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 움직이게 한다. 측면 자석들(110A, 110B)이 자석(102)을 향해 이동함에 따라, 채널의 각도는 측면 자석을 표면(16)으로부터 멀리 이동시킨다. 자석들(102, 104A, 및 104B) 사이의 상호 인력은 또한, 자석(102)을 표면(16)으로부터 멀리 끌어당긴다. 또한, 이러한 상호 인력은, 측면 자석들(104A 및 104B)이 자석(102)과 동일한 북-남 정렬을 갖도록, 즉, 표면(16)에 평행하도록 회전하게 한다.

이러한 방식으로, 자기 컨택트 어셈블리(101)의 자석들(102)과 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은, 자석들 각각을 표면(16)으로부터 멀어지는 후퇴된 위치로 바이어싱한다. 편리하게는, 어떠한 기계적 바이어싱(예를 들어, 스프링에 의한)도 요구되지 않는다. 자석들(102, 104A, 104B)이 후퇴된 위치에 있을 때, 커넥터(100)는 분리된 상태에 있고 단자(108)는 내부 커넥터 또는 내부 디바이스 회로에 전기적으로 접속되지 않는다. 또한, 커넥터(100)가 "분리된" 상태에 있고 자석들(102, 104A, 및 104B)이 표면(16)으로부터 후퇴되어 있을 때, 표면(16)에서의 자속이 상당히 감소될 수 있다.

역으로, 커넥터(100)는, 자석들(102, 104A, 104B)이 인접한 커넥터에 의해 그들 각각의 연장된 위치에 있는 결합된 상태로 끌어당겨질 수 있다.

도 3b는 도 3a에 도시된 배열을 갖는 2개의 커넥터(100)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 2개의 커넥터(100), 각각의 커넥터(100)가 "결합된" 상태가 되도록 결합된다. 이 상태에 있을 때, 2개의 커넥터(100)의 단자(108) 및 대응하는 자석(102)은, 전력 또는 데이터 전송을 위해 2개의 디바이스(10) 사이에서 전기 접속을 형성할 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 2개의 커넥터(100)의 대응하는 자석들(102)의 각각의 쌍은, 특정한 USB 핀/와이어, 예를 들어, VCC, D-, D +, GND에 대한 접속을 형성할 수 있다. 그 결과, USB 접속이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 커넥터(100)는 더 많은 수의 핀/와이어를 제공하기 위해 더 적거나 더 많은 수의 자석(102)을 가질 수 있다. USB 이외의 접속(예를 들어, Firewire)이 제공될 수 있다.

도시된 바와 같이, 결합된 상태에서, 측면 자석들(104A 및 104B)은, 표면(16)에 근접한, 각각의 채널(110A 또는 110B)의 제1 단부에 있는 연장된 위치에 위치한다. 제1 디바이스(10)의 측면 자석들(104A 및 104B)은, 측면 자석들(104A 및 104B)과 제2 디바이스(10)의 대응하는 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 인력의 결과로서, 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 슬라이딩 이동함으로써 제1 단부로 끌어당겨진다. 따라서, 2개의 디바이스(10)의 커넥터(100)가 결합되면, 제1 디바이스(10)의 측면 자석(104A)은 제2 디바이스(10)의 측면 자석(104B)과 정렬되고 자기적으로 결합된다. 유사하게, 제1 디바이스(10)의 측면 자석(104B)은 제2 디바이스(10)의 측면 자석(104A)과 정렬되고 자기적으로 결합된다.

측면 자석들(104A 및 104B)이 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 표면(16)을 향해 끌어당겨지면, 채널의 각도는 측면 자석들(104A 및 104B)이 각각 코어 자석(102)으로부터 멀리 이동하게 한다. 또한, 제1 디바이스의 측면 자석들(104A 및 104B)이 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 이동함에 따라, 측면 자석들(104A 및 104B)과 제2 디바이스의 대응하는 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은, 측면 자석들 각각을 그 각각의 채널 내에서 회전시켜, 자석들(104A, 104B)의 극들이 표면(16)에 대해 대각선으로 배향되는 상기 언급된 제2 배향을 향하게 한다. 결과적으로, 각각의 디바이스(10)에서, 자석들(102, 104A 및 104B) 사이의 상호 인력은 감소되고, 후퇴된 위치를 향한 자석(24)의 바이어스는 감소된다. (분리된 위치에서와 같이) 자석들(104A, 104B)이 자석(102)과 정렬되면, 자석들(102, 104A, 104B) 사이의 자기 인력은 또 다른 커넥터의 인접한 자석(102)이 자석(102)을 바깥쪽으로 이동시키지 못하게 하기에 충분히 강할 수 있다. 그러나, 인접한 자석들(104A, 104B)의 존재로 인한 측면 자석들(104A, 104B)의 회전은 자석들(102, 104A, 104B) 사이의 자기 인력을 감소시킨다. 따라서, 이러한 회전은 자석(102)을 안쪽으로-바이어싱된 분리된 위치로부터 놓아 준다; 자석들(104A, 104B)이 그들의 대각 배향으로 회전되면, 자석(102)은 또 다른 커넥터의 인접한 자석(102)에 의해 결합된 위치를 향해 바깥쪽으로 끌어당겨질 수 있다.

각각의 디바이스(10)에서, 표면(16)을 향한 측면 자석들(104A 및 104B)의 이동은 자석(102)을 자기 인력에 의해 표면쪽으로 끌어당긴다. 또한, 제1 디바이스의 자석들(102)이 표면을 향해 이동함에 따라, 제2 디바이스(10) 내의 대응하는 자석(102)에 의해 끌어당겨지며, 그 반대도 마찬가지이다. 이러한 방식으로, 각각의 디바이스(10)의 자석들(24, 104A 및 104B)은 도 3b에 도시된 결합된 위치를 향해 집합적으로 이동한다.

언급된 바와 같이, 커넥터들(100)이 결합될 때, 각각의 측면 자석들(104A 및 104B)은 표면(16)에 관해 대각선인 북-남 정렬을 가질 수 있다. 디바이스(10)의 측면 자석(104A/104B)과 결합된 디바이스(10)의 상보형 측면 자석(104B/104A) 사이의 인력은 각각의 측면 자석을 표면(16)에 수직인 배향으로 회전시키는 경향이 있다. 한편, 동일한 디바이스 내의 측면 자석(104A/104B)과 코어 자석(102) 사이의 인력은 각각의 측면 자석을 표면(16)에 평행한 배향으로 회전시키는 경향이 있다. 결과적으로, 커넥터들(100)이 결합될 때, 각각의 측면 자석(104A 및 104B)은 대각선 배향을 유지한다. 따라서, 결합될 때, 자석들(104A, 104B)은 디바이스들(10)을 서로를 향해 끌어당기고 디바이스들을 함께 자기적으로 홀드한다.

채널들(110A 및 110B) 각각은 0도 내지 90도의 각도 θ(도 3a)로 배향될 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ는 0도 내지 20도일 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 더 큰 각도(θ)는, 커넥터(100)가 휴식 상태로부터 결합된 상태로 천이할 때 측면 자석들(104A 및 104B)이 자석(102)으로부터 더 멀리 이동하게 한다.

자석들(102, 104A, 104B) 및 채널들(112, 110A, 110B)은, 도 3b에 도시된 바와 같이 2개의 커넥터(100)가 맞닿게 배치될 때 하나의 커넥터(100)의 자석들(102, 104A 또는 104B)과 다른 커넥터(100)의 대응하는 자석들(102, 104A, 104B) 사이의 인력이, 커넥터를 분리된 상태로 바이어싱하는 단일 커넥터의 자석들(102, 104A, 104B) 사이의 자기 인력을 극복하기에 충분하도록 보장하게끔 구성될 수 있다. 즉, 자석들(102, 104A, 104B) 및 채널(112, 110A, 110B)의 구성은, 분리된 상태를 향한 자기 바이어스를 극복하여 2개의 커넥터(100)가 결합된 상태로 서로를 끌어당기도록 하는 것이다. 예를 들어, 자석들(104A, 104B)은 디바이스 엣지(16)로부터의 거리의 적어도 2배만큼 서로 멀어질 수 있다. 채널들(112, 110A, 110B)의 적절한 크기, 배향 및 간격은, 자석들(102, 104A, 104B)의 강도에 의존하고 본 개시내용에 기초하여 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 한 예에서, 자석들(102, 104A, 104B)은 네오디뮴-철-붕소(NdFeB) 자석이다. 도 3f는, 예시적인 치수를 식별하기 위해 참조부호로 주석부기된 예시적인 커넥터(100)를 도시한다. 이들 치수들의 대응하는 예시적인 값들은 표 1에 나열되어 있다.

도 3c는 도 3a에 도시된 커넥터(100)를 포함하는 디바이스(10)의 일부의 사시도이다. 예시의 목적을 위해, 이 부분의 상부 표면은, 내부의 자석(102), 채널(110A/110B), 및 측면 자석(104A/104B)을 드러내도록 절단되어 도시되어 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 커넥터(100)는, 자석(102) 및 자석들(104A/104B)이 표면(16)으로부터 후퇴된 그들 각각의 철수된 위치들에 있는 분리된 상태에 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 각각의 자석(24)은 디스크 형상을 갖는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 각각의 자석(102)은 상이한 형상을 가질 수 있다. 또한, 더 적은 수의 또는 더 많은 수의 자석(102)이 있을 수 있다. 도 3c에 도시된 자석들(102)의 배치는, 여기서 설명된 바와 같이, 또 다른 자석들의 배치로 대체될 수 있다. 유사하게, 4개의 단자(108)가 도시되어 있지만, 더 적은 수의 또는 더 많은 수의 단자가 있을 수 있다. 도 3c의 커넥터는 각각의 단자(108)에 대응하는 하나의 자석(102)을 갖지만, 일부 실시예들은 자석 당 하나보다 많은 단자를 가질 수 있다.

도 3d는 라인 F-F를 따라 취해진 도 3c의 커넥터(100)의 사시 단면도이다. 도 3e는 라인 F-F를 따라 취한 도 3c의 커넥터(100)의 측면 단면도이다. 도 3d 및 3e에서 최상으로 도시된 바와 같이, 채널(110A/110B)은 원통형 측면 자석(104A/104B)에 상보적인 형상을 가져, 자석들(104A/104B)이 여기서 설명된 방식으로 각각의 채널(110A/110B) 내에서 슬라이딩 및 회전하는 것을 허용한다.

일부 실시예들에서, 자석들(102)은 수동 자기 재료로 대체될 수 있다. 예를 들어, 자석들(102)은 철 요소 또는 다른 자화가능한 요소로 대체될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 측면 자석들(104A, 104B)의 그들의 결합된 위치로의 이동은 컨택트 어셈블리(101)를 그 결합된 위치로 자기적으로 끌어당길 수 있다.

일부 실시예들에서, 커넥터들은 단 하나의 측면 자석을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4a는, 채널(110)에 수용된 단 하나의 측면 자석(104)만을 갖는다는 것을 제외하고 커넥터(100)와 동일한, 하나의 이러한 커넥터(100')의 평면도를 도시한다. 도 4b는 결합된 상태의 2개의 커넥터(100')의 평면도를 도시한다. 상부 하우징 표면은 예시의 목적으로 도 4a 및 도 4b에서 생략되어 있다.

일부 실시예들에서, 자기 컨택트 어셈블리는 자석(102)의 바깥쪽으로 향하는 측면 상에 리드를 포함할 수 있다.

예를 들어, 도 5a 및 도 5b는, 설명의 목적으로 도 5a에서 생략된 상부 하우징 표면을 갖는, 커넥터(200)의 평면도 및 정면도를 각각 도시한다. 도 5c는 도 5a에 도시된 라인 C-C를 따른 커넥터(200)의 측면 단면도를 도시한다. 커넥터(200)는, 다르게 설명된 것을 제외하고는 전반적으로 커넥터(100)와 동일하고, 동일한 컴포넌트는 동일한 참조 문자로 식별된다.

도 5a, 도 5c에서 최상으로 도시된 바와 같이, 커넥터(200)는 리드(116)를 포함하는 자기 컨택트 어셈블리(201)를 갖는다. 각각의 리드(116)는 디바이스(10)의 내부 회로(20)에 접속된다. 한 예에서, 각각의 리드(116)는, 커넥터(200)가 USB 접속을 제공할 수 있도록 특정한 USB 핀(예를 들어, VCC, D-, D+, GND)에 대응할 수 있다.

리드(116)는, 리드(116)의 부분들이 자석(102)의 외측에 위치되고 컨택트(108)와 마주하도록, 자석(102) 둘레에 감겨진다. 리드(116)는, 예를 들어, 리드(116) 및 자석(102) 중 하나 또는 양쪽 모두에 적용된 절연성 슬리브(insulative sleeve)나 코팅에 의해, 자석(102)과 전기적으로 절연될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 자석들(102) 사이의 절연은 생략될 수 있다. 대안으로서, 리드(116)는 자석(102)에 전기적으로 접촉할 수 있으며, 이 경우 자석들(102)은 서로 절연되어 상이한 리드들(116) 상의 신호들을 격리시킬 수 있다.

리드(116)는 철 재료로 형성될 수 있고 고속 데이터 전송을 허용하기에 충분한 도전성을 가질 수 있다. 이들의 두께는 높은 가요성을 위해 충분히 낮을 수 있다.

리드(116)는 인접한 코어 자석(102)에 자기적으로 부착할 수 있다. 리드(116)는, 예를 들어, 자석(102) 둘레에 코일화될 수 있고 자기 인력에 의해 자석(102)에 맞대어 유지될 수 있다. 자석(102)이 이동함에 따라, 코일형 리드(116)는 형상이 약간 변경될 수 있다. 예를 들어, 자석(102)이 안쪽으로 이동할 때, 자기 인력이 리드(116)를 자석(102)에 대해 팽팽하게 홀드하므로 코일은 팽팽하게 될 수 있다(tighten). 반대로, 자석(102)이 바깥쪽으로 움직일 때, 코일은 신장(stretch)될 수 있다.

도 5d 및 도 5e는, 결합된 상태에 있는 한 쌍의 커넥터(200)의, 각각, 평면 및 측면 단면도를 도시하며, 후자는 도 5d의 라인 E-E에서 취해진 것이다. 상부 하우징 표면은 예시의 목적을 위해 도 5d에서 생략되어 있다. 도 5e에 최상으로 도시된 바와 같이, 결합된 상태에서, 자석(102)은 리드(116)를 컨택트(108)에 맞대어 바깥쪽으로 밀어 낸다. 따라서, 하나의 커넥터(200)의 리드(116) 및 연관된 컨택트(108), 및 다른 커넥터의 대응하는 리드(116) 및 컨택트(108)를 통해 전기 접속이 형성될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 전기 접속은 전력 또는 데이터 전송에 이용될 수 있다.

일부 실시예들에서, 자석(102) 또는 리드(116)가 결합된 상태에서 하우징(14)으로부터 돌출되도록, 컨택트(108)는 생략될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는, 이러한 실시예를 예시하는 2개의 커넥터(200')를 도시하며, 후자의 도면은, 각각, 평면 및 측면 단면도에서의 도 6a의 라인 B-B를 따라 취해진 것이고, 후자는 도 6a의 라인 B-B에서 취해진 것이다. 상부 하우징 표면은 설명의 목적을 위해 도 6a에서 생략되어 있다.

커넥터(200')는, 다르게 설명된 것을 제외하고는 커넥터(200)와 동일하고, 동일한 컴포넌트는 동일한 번호로 표시된다.

도 6b에 최상으로 바와 같이, 커넥터(200')는 컨택트(108)가 없다. 대신에, 커넥터(200')는 개구(118)를 가지며, 이 개구를 통해, 자석(102), 리드(116)가 결합된 상태에서 돌출된다. 따라서, 결합된 상태에서, 전기 접속은 2개의 커넥터(200')의 리드들(116) 사이에 직접 형성된다.

일부 실시예들에서, 리드(116)는, 예를 들어, 접착제를 이용하여 코어 자석(102)에 본딩될 수 있다. 리드(116)는, 가요성 기판에 본딩되어, 개개의 트레이스를 제약하고 절연할 수 있다. 예를 들어, 도 6c 및 도 6d는, 자석(102)에 본딩될 수 있는 종래의 평탄한 가요성 케이블(FFC)(117)에 리드(116)가 병합되어 있는, 각각, 결합된 분리된 상태 및 결합된 상태의 커넥터(200")의 사시도를 도시한다. 기판에 리드(116)를 본딩하는 것은, 리드(116)를 자석(102)에 개별적으로 부착하는 것에 비해 리드들(116) 사이의 더욱 엄격한 피치를 허용할 수 있다.

다른 실시예들에서, 2개의 커넥터의 자석들(102)은, 리드(116)가 아니라 서로 직접 접촉할 수 있고, 자석들(102) 사이에 전기 접속이 형성될 수 있다.

커넥터들(100, 200, 200') 각각에서, 자석(102)은 디스크 형상이다. 다른 실시예들에서, 자석은 상이한 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 자석(102)은 막대 자석으로 대체될 수 있다. 또한, 커넥터들(200, 200') 각각에서, 각각의 자석(102)은 하나의 리드(116)와 연관된다. 다른 실시예들에서, 자석(102)은 복수의 리드와 연관될 수 있다. 예를 들어, 자석(102)은 임의의 개수의 리드와 연관될 수 있는, 단일 막대 자석으로 대체될 수 있다.

도시된 바와 같이, 자석들(102)은 그들의 자극들이 주변 표면(16)에 대체로 평행하게 정렬되어 배향된다. 마찬가지로, 자석들(102)은, 자석들의 북-남 정렬에 대체로 평행한 접촉 표면(119)(도 5d)을 서로에게 제공한다. 이러한 배열에서, 대향하는 자석들(102) 사이의 자기 인력은 접촉면들의 엣지에서 최대일 수 있다. 즉, 자속은 엣지들 근방에서 최대일 수 있다. 따라서, 한 예에서, 2개의 리드가 각각의 자석(102)과 연관될 수 있고, 각각의 리드는, 최대 자기 인력의 부근에서, 자석(102)의 접촉 표면(119)의 엣지 근방에서 정렬된다. 이러한 구성은, 대응하는 리드들 사이의 강한 전기 접속을 촉진할 수 있다.

다른 실시예들에서, 자석들(102)은, 그들의 북극-남극이 표면(16)에 그리고 접촉 표면에 대체로 수직으로 배향될 수 있고 자석들(102)이 서로에게 제공한다.

도 7a 및 7b 각각은 예시의 목적으로 상부 하우징 표면이 생략된 커넥터(300)의 사시도이다. 특히, 도 7a는 분리된(후퇴된 또는 휴식) 상태의 커넥터(300)를 도시하고 도 7b는 결합된(연장된) 상태의 커넥터(300)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 커넥터(300) 내의 컴포넌트들의 성형은 커넥터(300)가 커넥터(100)보다 실질적으로 더 얇게 (예를 들어, 더 낮은 프로파일을 갖도록) 형성되는 것을 허용한다.

하우징 내에 배치된 4개의 코어 자석(102)을 포함하는 커넥터(200)와는 달리, 커넥터(300)는 단일 자석(122)을 갖는 자기 컨택트 어셈블리(120)를 포함한다. 도 8a 내지 도 8c는, 각각, 자석(122)의 사시도, 상부 정면도 및 측면 정면도이다.

어셈블리(120)는 커넥터 하우징(80) 내에 배치된다. 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 커넥터(300)가 분리된 상태와 결합된 상태 사이에서 천이할 때, 어셈블리(120)는 하우징(80) 내에서 움직일(예를 들어, 슬라이딩할) 수 있다. 도 7a 및 도 7b에서, 하우징(80)의 상부 표면은, 예시의 명료성을 위해 도시되지 않았다.

어셈블리(120)는 단일 자석(122)을 포함한다. 도 8a, 도 8b 및 도 8c에 최상으로 도시된 바와 같이, 자석(122)은 T-형상이고, 크로스바 부분(crossbar portion, 126) 및 스템 부분(stem portion, 124)을 포함한다. 크로스바 부분(126)는 실질적으로 직사각형 형상이다. 스템 부분(124)은 크로스바 부분(126)과 거의 동일한 높이를 갖지만, 폭과 길이에서 더 작다. 스템 부분(124)은 반-주면 형상의 둥근 단부(128)를 갖는다. 동작 동안에, 스템 부분(124)의 단부(128)는 하우징(80)(도 7b)의 표면(16)에서 개구를 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 스템 부분(124)은 또 다른 커넥터(예를 들어, 또 다른 커넥터(300))와 결합하여 그 커넥터와 자기 및 전기 접속을 형성하거나 금속 표면과의 접속을 형성할 수 있다.

단부(128)의 둥근 형상은, 2개의 접속된 커넥터가 그들 사이의 기계적 또는 전기 접속을 방해하지 않고 서로에 관해 회전하는 것을 허용한다. 이 둥근 형상은 또한, 단일의 라인을 따라 2개의 접속된 커넥터들 사이에 접촉 지점을 제공함으로써, 접촉력을 이 라인에 국한시킨다.

어셈블리(120)는 또한, 복수의 도전성 와이어(130)를 포함한다. 각각의 와이어(130)는 별도의 전기적 신호(데이터 또는 전력)를 운반할 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 각각의 와이어(130)는, 커넥터(300)가 USB 접속을 제공할 수 있도록 특정한 USB 핀(예를 들어, VCC, D-, D+, GND)에 대응할 수 있다.

복수의 도전성 와이어(130)는 전기적으로 격리되어 있다. 도시된 바와 같이, 와이어들은 서로 이격되어 있다. 또한, 자석(122)을 통한 전도를 방지하기 위해, 각각의 와이어(130)는 절연성 백킹 재료(insulating backing material)를 포함할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 자석(122)은, 에나멜, 플라스틱 등의 절연 재료로 코팅될 수 있다.

도시된 실시예에서, 어셈블리(120)는 4개의 와이어(130)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 어셈블리(120)는 더 적은 수의 또는 더 많은 수의 와이어(130)를 포함할 수 있다. 또한, USB 이외의 접속(예를 들어, Firewire)이 제공될 수 있다.

도시된 실시예에서, 각각의 와이어(130)는 어셈블리(120)의 길이를 따라 자석(122)의 코팅된 표면 위로 연장되고 둥근 단부(128) 주변을 감싼다. 이러한 방식으로, 단부(128) 위로 연장되는 와이어(130)의 부분은 또 다른 커넥터의 부분(예를 들어, 와이어/핀)과 접촉하여 이들과 전기 접속을 형성할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 채널은 자석(122)의 표면 상에 형성될 수 있고, 와이어(130)는 이들 채널에 수용될 수 있고 이들 채널을 따라 연장될 수 있다. 채널은 와이어(130)의 두께에 대응하는 깊이를 가질 수 있다. 따라서, 와이어(130)가 채널 내에 수용될 때, 와이어(130)의 상부 표면은 자석(122)의 상부 표면과 동일한 높이를 이룰 수 있다. 이것은, 예를 들어, 자석(122)의 상부 표면에 눌려진 컨택트와 와이어(130) 사이의 전기 접속을 허용한다. 편리하게, 이들 채널들을 제공하는 것은, 일부 실시예들에서 어셈블리(120)의 전체 높이가 감소되는 것을 허용할 수 있다.

이제 도 7a 및 7b를 참조하면, 하우징(80)은, 절연성이고 PBT, PET 등의 용이하게 성형될 수 있는 적절한 재료로 형성될 수 있다. 하우징(80)은, 어셈블리(120)의 높이(h) 및 폭(w)에 대응하는 높이(H) 및 폭(W)을 갖는 공동(82)을 포함한다. 공동(82)은 어셈블리(120)의 길이(l)보다 긴 길이(L)를 갖는다. 따라서, 어셈블리(120)는, (커넥터(300)가 분리된 상태에 있을 때) 어셈블리(120)가 하우징(80)의 후방 벽에 인접하는 제1 위치와, 커넥터(300)가 결합된 상태에 있을 때 어셈블리(120)가 하우징(80)의 전방 벽에 인접하는 제2 위치 사이에서 길이(L)를 따라 공동(82) 내에서 움직일 수 있다. 제2 위치에서, 스템 부분(124)은, (예를 들어, 또 다른 커넥터, 금속 표면 등과 접속하기 위해) 전방 벽의 개구를 통해 연장한다.

커넥터(300)는 또한, 각각 채널들(110A 및 110B)에 배치된 2개의 측면 자석(104A 및 104B)을 포함한다. 자석들(104A/104B) 및 채널들(110A/110B)은 커넥터들(100, 200)의 동일한 컴포넌트들과 실질적으로 유사하도록 커넥터(300)에 제공된다. 또한, 자석들(104A 및 104B)은, 자석들(104A 및 104B)이 커넥터들(100, 200) 내의 코어 자석(102)과 상호작용하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 커넥터(300) 내의 어셈블리(120)와 상호작용한다.

따라서, 채널들(110A 및 110B)은, 커넥터(300)에서, 각각, 어셈블리(120)의 우측 및 좌측 상에 형성된다. 채널(110A)은 표면(16)의 법선으로부터 떨어진 각도 θ(각도 θ에 대해 도 3a를 참조)로 배향되는 반면, 채널(110B)은 반대 각도로 배향된다. 채널들(110A 및 110B) 각각은, 표면(16)에 근접한 제1 단부, 및 표면(16)으로부터 더 먼 제2 단부를 갖는다. 채널들(110A 및 110B) 각각은, 자석들(104A 및 104B)이 제1 단부와 제2 단부 사이에서 그 각각의 채널 내에서 슬라이딩가능하게 움직일 수 있도록, 즉, 표면(16)에 더 가깝거나 멀어지도록 형성된다.

또한, 채널들(110A 및 110B) 및 측면 자석들(104A 및 104B)은, 각각의 측면 자석이 그 각각의 채널 내에서 회전할 수 있도록 성형된다. 한 예에서, 어셈블리(120)는 도 3a의 자석(102)에 대해 도시된 자기 배향, 즉, 표면(16)에 평행한 북-남 정렬 및 북쪽이 채널(110B)의 방향인 자기 배향을 가질 수 있다. 이 예에서, 자석들(104A 및 104B) 각각은, 자석들이 (예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이) 표면(16)에 평행한 북-남 정렬로 배향되는 제1 배향과, 자석들이 (예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이) 표면(16)에 관하여 대각선으로 북-남 정렬로 배향되는 제2 배향 사이에서 회전할 수 있다.

도시된 실시예에서, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은 원통형이고, 채널들(110A 및 110B)은 측면 자석들(104A 및 104B) 각각이 원통 축을 중심으로 회전하는 것을 허용하도록 형성된다. 다른 실시예들에서, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은, 각각이 언급된 제1 및 제2 배향 사이에서 회전하는 것을 허용하는 상이한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 측면 자석들(104A 및 104B) 각각은, 구형, 반구형, 타원형(ovoid shape) 등을 가질 수 있다.

도 7a는, 각각의 채널(110A 또는 110B)의 제2 단부에 각각 위치하고 표면(16)으로부터 후퇴된 측면 자석들(104A 및 104B)을 도시한다. 어셈블리(120)는 또한, 표면(16)으로부터 후퇴되고 하우징(80)의 후방 벽에 인접한 위치에 있다.

어셈블리(120) 및 측면 자석들(104A 및 104B)은, 커넥터(300)가 분리된 상태에 있을 때 도시된 위치를 취한다.

어셈블리(120)와 측면 자석들(104A 및 104B)은, 어셈블리(120)와 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력의 결과로서 도시된 위치를 향하여 끌어당겨진다. 특히, 어셈블리(120)와 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은 측면 자석들(104A 및 104B)이 어셈블리(120)를 향해 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 이동하게 한다. 측면 자석들(104A 및 104B)이 어셈블리(120)쪽으로 이동함에 따라, 그들 각각의 채널(110A 및 110B)의 각도는 측면 자석들을 표면(16)으로부터 멀리 이동시킨다. 어셈블리(120)와 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은 또한, 어셈블리(120)를 표면(16)으로부터 멀리 끌어당긴다. 또한, 이러한 상호 인력은, 측면 자석들(104A 및 104B)이 어셈블리(120)와 동일한 북-남 정렬을 갖도록, 즉, 표면(16)에 평행하도록 회전하게 한다.

이러한 방식으로, 어셈블리(120)와 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은 표면(16)으로부터 먼 후퇴된 위치를 향해 이들을 바이어싱시킨다. 편리하게는, 어떠한 기계적 바이어싱(예를 들어, 스프링에 의한)도 요구되지 않는다. 또한, 커넥터(300)가 "분리된" 상태에 있고 어셈블리(120) 및 자석들(104A 및 104B)이 표면(16)으로부터 후퇴되어 있을 때, 표면(16)에서의 자속이 상당히 감소될 수 있다.

도 7b는, 각각의 채널(110A 또는 110B)의 제1 단부, 즉, 표면(16)에 근접하게 각각 위치한 측면 자석들(104A 및 104B)을 갖는 커넥터(300)를 도시한다. 동시에, 어셈블리(120)는, 스템 부분(124)이 표면(16)을 지나 연장되도록 표면(16)에 근접한 위치이다. 어셈블리(120) 및 측면 자석들(104A 및 104B)은, 커넥터(300)가 결합된 상태에 있을 때 도시된 위치를 취한다.

(제1 커넥터(300)라고 부를 수 있는) 커넥터(300)의 측면 자석들(104A 및 104B)은, 측면 자석들(104A, 104B)과 제2 커넥터(300)(미도시)의 대응하는 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 인력의 결과로서, 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 슬라이딩 이동함으로써 각각의 채널(110A 또는 110B)의 제1 단부쪽으로 끌어당겨진다.

측면 자석들(104A 및 104B)이 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 표면(16)을 향해 끌어당겨지면, 채널의 각도는 측면 자석들(104A 및 104B)이 각각 어셈블리(120)로부터 멀리 이동하게 한다. 또한, 제1 커넥터(300)의 측면 자석들(104A 및 104B)이 각각의 채널(110A 또는 110B)을 따라 이동함에 따라, 제1 커넥터(300) 내의 측면 자석들(104A 및 104B)과 제2 커넥터(300) 내의 대응하는 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력은 측면 자석들 각각이 각각의 채널 내에서 앞서 언급된 제2 배향으로 회전하게 한다. 결과적으로, 각각의 커넥터(300)에서, 어셈블리(120)와 측면 자석들(104A 및 104B) 사이의 상호 인력이 감소되고, 후퇴된 위치를 향한 바이어싱이 감소된다.

각각의 커넥터(300)에서, 표면(16)을 향한 측면 자석들(104A 및 104B)의 이동은 어셈블리(120)를 표면(16)을 향해 끌어당긴다. 또한, 제1 커넥터(300)의 어셈블리(120)가 표면(16)을 향해 이동함에 따라, 제2 커넥터(300)의 어셈블리(120)에 의해 끌어당겨지며, 그 반대도 마찬가지이다. 이러한 방식으로, 제1 및 제2 커넥터(300)의 어셈블리(120) 및 측면 자석들(104A 및 104B)은 도 49b에 도시된 결합된 위치를 향해 집합적으로 이동한다.

2개의 커넥터(300)가 결합되면, (커넥터(100)에 대해 도 3b에 도시된 것과 실질적으로 동일한 방식으로) 제1 커넥터(300)의 측면 자석(104A)은 제2 커넥터(300)의 측면 자석(104B)과 정렬되고 자기적으로 결합된다. 유사하게, 제1 커넥터(300)의 측면 자석(104B)은 제2 커넥터(300)의 측면 자석(104A)과 정렬되고 자기적으로 결합된다.

2개의 커넥터(300)가 결합될 때, (예를 들어, 커넥터(100)에 대해 도 3b에서 도시된 바와 같이) 각각의 측면 자석(104A 및 104B)은 표면(16)에 대해 대각선인 북-남 정렬을 가질 수 있다.

채널들(110A 및 110B) 각각은, (예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이) 0도 내지 90도의 각도 θ로 배향될 수 있다. 일부 실시예에서, 각도 θ는 0도 내지 20도일 수 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 더 큰 각도(θ)는, 커넥터(300)가 휴식 상태로부터 결합된 상태로 천이할 때 측면 자석들(104A 및 104B)이 어셈블리(120)로부터 더 멀리 이동하게 한다.

도 9a, 도 9b 및 도 9c는, 하우징(80)의 상부 표면(82)이 도시된, 각각, 커넥터(300)의 사시도, 정면도 및 평면도이다. 도시된 바와 같이, 상부 표면(82)은, 각각이 어셈블리(120)의 대응 와이어(130)와 전기적으로 통신하는 복수의 전기적 컨택트(84)를 포함한다. 전기적 컨택트(84)는, 와이어(130)에 의해 운반되는 전기 신호가 커넥터(300)가 배치되어 있는 디바이스의 내부 회로에 제공되는 것을 허용한다. 예를 들어, 전기적 컨택트(84)는 전기 배선(미도시)의 접속을 위한 땜납 지점으로서 역할할 수 있다.

도 9a, 도 9b, 및 도 9c에서, (도 9c에서 최상으로 도시된 바와 같이) 커넥터(300)는, 어셈블리(120)가 하우징(80) 외부로 연장되도록 결합된 상태에 있는 것으로 도시되어 있다.

도 7a 및 도 7b의 실시예에서, 어셈블리(120)는 단일 코어 자석(122)으로 형성된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 어셈블리(120)는 복수의 코어 자석(122)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 10a는 2개의 코어 자석(122)으로 형성된 어셈블리(120)를 갖는 커넥터(300')를 도시한다. 코어 자석들(24)은, (예를 들어, 도 10b에 도시된 바와 같이) 동일한 자기 배향 또는 (예를 들어, 도 10c에 도시된 바와 같이) 상이한 자기 배향을 가질 수 있다. 상부 하우징 표면은 예시의 목적을 위해 도 10a 내지 도 10c에서 생략되어 있다.

도 3a 내지 도 10b에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 평탄한 주변 표면(16)을 갖는다. 다른 실시예들에서, 상기 디바이스는 곡면을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 11a 내지 도 11c는 각각 커넥터(400)의 사시도, 평면 및 측면 단면도를 도시하며, 후자는 도 11b에 도시된 라인 C-C에서 취해진 것이다. 예시의 목적을 위해, 상부 하우징 표면은 도 11b에서 생략되어 있다.

커넥터(400)는, 만곡된 측면 표면(16')을 갖는 디바이스 하우징(14')에 형성된다. 측면 표면(16')은 채널(112)의 단부에 윈도우(132)를 갖는다. 커넥터(400)는 그 외에는 전술된 커넥터(200)와 동일하고, 동일한 컴포넌트는 동일한 번호로 식별된다.

도 11a 내지 도 11c는, 자석들(102, 104A, 104B)이 철수되어 있는, 분리된 상태의 커넥터(400)를 도시한다. 커넥터(400)의 결합된 상태에서, 자석(102) 및 리드(116)는 윈도우(132)를 통해 돌출되고, 주변 표면(16')과 협력하여 또 다른 커넥터(400)와 인터페이싱하기 위한 곡면을 정의한다. 일단 2개의 커넥터(400)가 맞닿아 서로 결합되고 나면, 이들은 표면(16') 주위로 피봇될 수 있는 관절부(joint)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 11d는, 서로 결합하고 서로 대략 90도 각도로 위치한 2개의 커넥터의 측면 단면도를 도시한다. 리드(116)는 자석(102)에 의해 서로 접촉하여, 데이터 또는 전력 전달을 위한 전기 접속을 형성한다. 도 11e는 서로 약 180도 각도로 결합하는 커넥터(400)를 도시한다. 자석(102) 및 리드(116)가 만곡된 접촉 표면을 정의하기 때문에, 커넥터(400)는 전기 접속을 파괴하지 않고 도 11d 및 도 11e의 위치들 사이에서 피봇될 수 있다.

커넥터들(100, 200, 300, 400)은, 대체로 단일의 평면 내에서 이동하는 채널 내에 장착된 자석들(102, 104, 104A, 104B)을 갖는다. 특히, 자석들(102, 104, 104A, 104B)은 대체로 각각의 디바이스(10)의 전면 및 배면에 평행한 평면에서 이동한다.

일부 실시예들에서, 자석들은, 서로 대략 직교할 수 있는 2개의 상이한 평면들에서 이동가능하도록 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 12a는, (디바이스의 측면을 향해) 측방으로 슬라이딩하고 (디바이스의 전면 또는 배면을 향해) 전방 및 후방으로 슬라이딩할 수 있는 자석들을 갖는 커넥터(500)를 갖춘 디바이스(10)의 사시도를 도시한다.

커넥터(500)는, 채널(142)에 장착된 코어 자석(102)과 유사한, 복수의 코어 자석(140)을 포함한다. 채널(142)은, 디바이스(10)의 측면 표면의 제1 윈도우(134) 및 디바이스(10)의 전면 표면의 제2 윈도우(140)로 이어진다.

도 12b는 분리된 상태의 커넥터(500)의 확대된 상부 단면도를 도시한다. 언급된 바와 같이, 커넥터(500)는 채널(142)에 슬라이딩가능하게 수용된 복수의 코어 자석(140)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 코어 자석(140)은 디스크 자석이지만, 명백한 바와 같이, 다른 적절한 타입의 자석이 이용될 수 있다.

커넥터(500)는 측면 자석(144)을 더 포함한다. 측면 자석(144)은 구면형이다. 측면 자석(144)은, 채널(146) 내에 슬라이딩가능하게 및 회전가능하게 수용된다. 채널(146)은, 하우징(14)의 내부로부터, 하우징의 측면, 상부, 전방 및 후방 엣지를 향해 연장되어 자석(144)이 이동할 수 있는 3차원 엔빌로프를 형성한다. 특히, 자석(144)은, 자석(144)이 하우징(14)의 측면, 상부 표면, 전면 및 배면 각각에 대해 철수되어 있는 도 12b에 도시된 제1 위치와, 자석(144)이 하우징(14)의 측면 표면을 향해 연장되어 커넥터(500)를 결합된 상태로 전환시키는 제2 위치(도 13b)와, 자석(144)이 하우징(14)의 전면 또는 배면 표면을 향해 연장되어 커넥터(500)를 결합된 상태로 전환시키는 제3 위치(도 14b) 사이에서 이동가능하다. 채널(146)은, 도 12b에서 H-H로 마킹된 화살표로 식별되는, 제1 위치와 제2 위치 사이의 제1 경로와, 도 12c에서 V-V로 마킹된 화살표로 식별되는, 제1 위치와 및 제3 위치 사이의 제2 경로를 정의한다.

자석(144)(도 12b)의 제1 위치는, 코어 자석(140)에 가장 가까운 채널(146) 내의 지점이다. 따라서, 또 다른 커넥터가 없는 경우, 자석(144)과 자석(140) 사이의 자기 인력은 자석(144)을 제1 위치로 바이어싱한다. 자기 인력은 마찬가지로, 커넥터들(100, 200, 300, 400)을 참조하여 전술된 바와 같이 자석(140)을 채널(142) 내의 철수된 위치로 바이어싱한다. 자석(144)과 자석(140) 사이의 자기 인력은 또한, 자석(144)이 회전하여 자석(140)과 정렬되게 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 자석(140)의 북-남 정렬은 하우징(14)의 측면 표면에 평행하다. 따라서, 자석(144)은 그 북극-남극이 하우징(14)의 측면 표면에 평행하도록 회전된다.

도 13a에 도시된 바와 같이, 2개의 디바이스(10)가 나란히 배치되어, 커넥터들(500)이 디바이스들(10)의 측면들 상에서 서로 맞닿을 수 있다. 도 13b는 이러한 상태에서 2개의 커넥터(500)의 상부 단면도를 도시한다. 도 13c는 도 13b의 라인 C-C를 따라 취해진 커넥터들(500)의 측면 단면도를 도시한다.

커넥터(100)를 참조하여 전술된 것과 유사한 방식으로, 인접한 커넥터들(500)의 자석들(144)은 각각의 자석(144)과 그 각각의 코어 자석(140) 사이의 바이어스를 극복하기에 충분히 서로 자기적으로 끌어당긴다.

자석들(144)은 서로를 향하여 및 하우징(14)의 측면 표면(16)을 향하여 당겨진다. 이러한 인력의 결과로서, 자석들(144)은, 도 13b에 도시된 제2 위치로, 경로 H-H(도 12b)를 따라 이동한다. 자석들(144)은 또한, 서로 반대의 극을 제공하도록 회전할 수 있다. 한편, 자석(140)과 자석(144) 사이의 계속적인 인력은 측면 표면(16)에 대해 대각선의 북극-남극을 갖는 배향으로 자석(144)을 홀드할 수 있다.

커넥터(100)를 참조하여 전술된 바와 같이, 측면 자석(144)이 측면 표면(16)을 향해 당겨지고 회전됨에 따라, 자석(140)에 미치는 바이어싱 효과가 감소된다. 따라서, 2개의 커넥터(500)의 자석(140)은 서로 끌어당겨 서로를 연장된(결합된) 위치를 향해 이동시킨다. 결합된 위치에서, 자석(102)은 하우징(14)의 윈도우(134)를 통해 돌출될 수 있다.

도 14a에 도시된 바와 같이, 2개의 디바이스(10)는, 하나의 디바이스의 상부 또는 하부 표면이 다른 디바이스의 측면 표면과 접하게 커넥터들(500)이 서로 맞닿도록 T 구성으로 배치될 수 있다. 도 14b는 이러한 상태의 2개의 커넥터(500)의 상부 단면도를 도시한다. 도 14c는 도 14b의 라인 C-C를 따라 취한 커넥터들(500)의 측면 단면도를 도시한다.

인접한 커넥터들(500)의 자석들(144)은, 각각의 자석(144)과 그 각각의 코어 자석(140) 사이의 바이어스를 극복하기에 충분히 서로 자기적으로 끌어당긴다. 자석들(144)은 서로를 향해 당겨진다. 특히, 하나의 자석(144)은 디바이스 하우징(14)의 측면 표면(16)을 향해 당겨지고 경로(H-H)(도 12b)를 따라 제2 위치로 이동한다. 다른 디바이스의 자석(144)은 디바이스 하우징(14)의 전면 또는 배면 쪽으로 당겨지고 경로 V-V를 따라 이동한다(도 12c). 자석(144)은 또한 서로 반대의 극을 제공하도록 회전할 수 있다. 명백한 바와 같이, 제1 위치와 제3 위치 사이의 이동 동안에, 자석(144)은 복수의 축의 각각에 대해 부분적으로 회전할 수 있다. 자석(144)과 자석(140) 사이의 계속적인 인력은 디바이스 하우징(14)의 전면 또는 배면에 대해 대각선의 북극-남극을 갖는 배향으로 자석(144)을 홀드할 수 있다.

커넥터(100)를 참조하여 전술된 바와 같이, 측면 자석(144)이 측면 표면(16)을 향해 당겨지고 회전됨에 따라, 자석(140)에 미치는 바이어싱 효과가 감소된다. 따라서, 2개의 커넥터(500)의 자석(140)은 서로 끌어당겨 서로를 연장된(결합된) 위치를 향해 이동시킨다. 결합된 위치에서, 하나의 디바이스의 자석(140)은 그 디바이스의 하우징(14)의 윈도우(134)를 통해 돌출될 수 있는 반면, 다른 디바이스의 자석(140)은 그 다른 디바이스의 하우징(14)의 윈도우(136)를 통해 돌출될 수 있다.

도 15a에 도시된 바와 같이, 2개의 디바이스(10)는 커넥터들(500)이 서로 맞닿도록 서로의 상부에 배치될 수 있으며, 하나의 디바이스의 상부 또는 하부 표면은 다른 디바이스의 상부 또는 하부 표면과 맞닿는다. 도 15b는, 도 15a의 라인 B-B를 따라 취한 이러한 상태의 2개의 커넥터(500)의 측면 단면도를 도시한다. 도 15c는, 도 15b의 라인 C-C를 따라 취해진 커넥터(500)의 측면 단면도를 도시한다.

인접한 커넥터들(500)의 자석들(144)은, 각각의 자석(144)과 그 각각의 코어 자석(140) 사이의 바이어스를 극복하기에 충분히 서로 자기적으로 끌어당긴다. 자석들(144)은 서로를 향해 당겨진다. 특히, 각각의 자석(144)은 그 디바이스 하우징(14)의 전면 또는 배면을 향해 당겨지며 경로 V-V(도 12b)를 따라 제3 위치로 이동한다. 자석들(144)은 또한, 서로 반대의 극을 제공하도록 회전할 수 있다. 명백한 바와 같이, 제1 위치와 제3 위치 사이의 이동 동안에, 자석(144)은 복수의 축의 각각에 대해 부분적으로 회전할 수 있다. 자석들(144)과 자석들(140) 사이의 계속적인 인력은, 디바이스 하우징(14)의 측면 전면 또는 배면에 대해 대각선의 북극-남극을 갖는 배향으로 자석(144)을 홀드할 수 있다.

커넥터(100)를 참조하여 전술된 바와 같이, 측면 자석(144)이 측면 표면(16)을 향해 당겨지고 회전됨에 따라, 자석(140)에 미치는 바이어싱 효과가 감소된다. 따라서, 2개의 커넥터(500)의 자석(140)은 서로 끌어당겨 서로를 연장된(결합된) 위치를 향해 이동시킨다. 결합된 위치에서, 각각의 디바이스의 자석들(140)은 그 디바이스의 하우징(14)의 윈도우(136)를 통해 돌출될 수 있다

한 예에서, 채널(146)은, 제1 (분리된) 위치에서 자석들(144)과 자석들(140) 사이의 최소 거리가 약 2.9 mm이 되도록; 제2 위치(도 13b)에서, 자석들(144)과 하우징(14)의 측면 표면 사이의 최소 거리가 약 0.3 mm이 되도록; 제3 위치(도 15b)에서, 자석들(144)과 하우징(14)의 전면 또는 배면 표면 사이의 최소 거리가 약 0.7 mm이 되도록 구성될 수 있다.

도 16a 및 도 16b는 각각 예시의 목적을 위해 상부 표면들이 생략된 커넥터(602)의 사시도이다. 커넥터(602)는 커넥터(300)의 채널들(110A/110B) 및 측면 자석들(104A/104B)을 생략하고 공동(82) 내의 하우징(80)의 후방 벽을 따라 배치된 철제 정지부(86)를 포함한다. 커넥터(602)는 그 외에는 커넥터(300)와 실질적으로 유사하다. 도 16a 및 도 16b에서, 하우징(80)의 상부 표면은, 예시의 명료성을 위해 도시되지 않았다.

어셈블리(120)와 철제 블록(86) 사이의 인력은 어셈블리(120)를 커넥터(602)(도 16a) 내의 후퇴된 위치로 바이어싱시킨다. 그러나, 커넥터(602)가 대응하는 커넥터(602)와 결합하게 되면, 2개의 커넥터(602) 사이의 인력은 철제 정지부(86)에 의해 제공된 바이어싱력을 극복하고 어셈블리(120)가 표면(16)을 향해 공동(82)의 길이를 따라 이동하게 한다. 따라서, 어셈블리(120)는 커넥터(602)(도 16b) 내의 연장된 위치로 이동하여 커넥터(602)가 결합된 상태로 천이하고 대응하는 커넥터와 자기 및 전기 접속을 형성하게 한다. 커넥터들이 분리되면, 어셈블리(120)와 철제 블록(86) 사이의 인력은 어셈블리(120)를 다시 그 후퇴된 위치로 이동시킨다.

한 실시예에서, 철제 블록(86)은, 높은 철 함유량의 탄소강으로 형성될 수 있다. 그러나, 철제 블록(86)은 다른 자화가능한 재료로 형성될 수 있다. 한 실시예에서, 철제 블록(86)은 공동(82) 내의 하우징(80)의 후방 벽을 따라 배치된 바이어싱 자석으로 대체될 수 있다. 인식할 수 있는 바와 같이, 이 바이어싱 자석은, 커넥터(602)가 접속될 수 있는 대응하는 커넥터보다 약하게 어셈블리(120)를 끌어당기도록 선택된다.

도 17a 및 도 17b 각각은, 커넥터(702)의 사시도이다. 커넥터(702)는 어셈블리(120)를 생략하고, 어셈블리(120')를 포함한다. 커넥터(702)는 그 외에는 커넥터(602)와 실질적으로 유사하다. 도 17a 및 도 17b에서, 하우징(80)의 상부 표면은, 예시의 명료성을 위해 도시되지 않았다.

어셈블리(120')는 전기 와이어(130)가 생략되어 있다는 점에서 어셈블리(120)와 상이하다. 대신에, 어셈블리(120')는 둥근 단부(128)를 포함하는 자석(122)의 적어도 일부를 덮는 슬리브(88)를 포함한다. 어셈블리(120')는 그 외에는 어셈블리(122)와 실질적으로 유사하다.

도 18a, 도 18b, 및 도 18c에 최상으로 도시된 바와 같이, 슬리브(88)는 자석(122)의 둥근 단부(128) 둘레를 감싸는 제1 단부(90) 및 하우징(80)의 내부를 향해 연장되는 제2 단부(92)를 포함한다.

슬리브(88)의 외부 표면(적어도 단부(90)에서)은 또 다른 커넥터와 전기 접속을 형성하기 위한 컨택트들의 어레이를 제공한다. 특정한 예에서, 이들 컨택트들 각각은 특정한 USB 핀/와이어(예를 들어, VCC, D-, D+, GND)에 대한 접속을 형성할 수 있다. 그 결과, USB 접속이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 슬리브는 더 적은 수의 또는 더 많은 수의 전기 접속을 허용할 수 있다. USB 이외의 접속(예를 들어, Firewire)이 제공될 수 있다. 슬리브(88)가 컨택트와 자석(122) 사이의 절연을 제공하는 실시예들에서, 추가적인 절연은 요구되지 않는다. 예를 들어, 자석(122)은 절연 재료로 코팅될 필요는 없다.

한 실시예에서, 슬리브(88)는 종래의 플렉시블 플랫 케이블(FFC)일 수 있다.

슬리브(88)는, 예를 들어 커넥터(702)가 결합된 상태와 분리된 상태 사이에서 천이할 때, 슬리브(88)와 자석(122)이 함께 이동하도록 (예를 들어, 접착제에 의해) 자석(122)에 부착된다. 어셈블리(120)와 마찬가지로, 어셈블리(120')는 후퇴된 위치로 바이어싱되어, 커넥터(702)가 상보적인 커넥터와 결합될 때 연장된 위치로 이동한다. 커넥터(702)가 분리된 상태(도 17a)에 있을 때, 슬리브(88)는 하우징(80) 내에서 당겨진다. 그러나, 커넥터(702)가 결합된 상태(도 17b)에 있을 때, 슬리브(88)의 적어도 단부(90)는 (예를 들어, 또 다른 커넥터, 금속 표면 등과 접속하기 위해) 하우징(80)의 전방 벽의 개구를 통해 연장된다.

도 19a, 도 19b 및 도 19c는, 하우징(80)의 상부 표면(82')이 도시된, 각각, 커넥터(702)의 사시도, 정면도 및 평면도이다. 도시된 실시예에서, 상부 표면(82')은 전기적 컨택트(84)를 포함하지 않는다. 대신에, 커넥터(702)가 배치된 디바이스의 내부 회로는 슬리브(88)의 단부(92)에 직접 접속될 수 있다.

도 19a, 도 19b, 및 도 19c에서, 커넥터(702)는, 어셈블리(120)의 슬리브(88)가 (도 19c에 최상으로 도시된 바와 같이) 하우징(80) 밖으로 연장되도록 결합된 상태에 있는 것으로 도시되어 있다.

또 다른 실시예에서, 커넥터(300)는 어셈블리(120) 대신에 어셈블리(120')를 포함하도록 변형될 수 있다.

전술된 바와 같이, 측면 자석들(104, 104A, 104B)은 채널들(110, 110A, 110B)에 슬라이딩가능하게 및 회전가능하게 장착된다. 다른 실시예들에서, 측면 자석들은 피봇 주위에서 회전하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 도 20a 및 도 20b는 피봇팅 측면 자석들(pivoting side magnets)(804)을 갖는 커넥터(800)의 사시도 및 평면도를 각각 도시한다. 커넥터(800)는 대체로 커넥터(100)와 유사하고, 전술된 커넥터(100)의 것들과 실질적으로 동일하게, 채널(112)에 슬라이딩가능하게 장착된 코어 자석(102)을 가진다. 예시를 위해, 도 20b에서는 상부 표면이 생략되어 있다.

자석들(804)은 대체로 막대 형상이다. 각각의 자석(804)은 그 단부 중 하나에 근접하게 피봇(812)에 장착된다. 자석(804) 및 피봇(812)은 채널(810)에 수용된다. 자석(804)은 피봇(812)을 중심으로 자유롭게 회전한다. 명백한 바와 같이, 피봇(812) 및 채널(810)은 협력하여 자석(804)의 이동을 안내한다. 명백한 바와 같이, 채널(810)의 형상은 자석(804)의 회전 범위를 한정한다.

도 20a 및 도 20b는 분리된 상태의 커넥터(800)를 도시하고 도 20c는 결합된 상태의 커넥터(800)를 도시한다. 자석들(804, 102)은 서로를 분리된 상태로 바이어싱한다. 도시된 바와 같이, 분리된 상태에서, 자석들(804)은 커넥터의 엣지에 대체로 평행하도록 회전된다. 이러한 배향에서, 자석들(804)은 자석들(102)과 자기적으로 정렬될 수 있고, 자석들(804, 102) 사이의 자기 인력은 자석들(102)을 안쪽으로 바이어싱할 수 있다. 커넥터(800)가 또 다른 커넥터에 인접하게 위치될 때, 2개의 커넥터의 측면 자석들(804) 사이의 인력은 자석들(804, 102) 사이의 바이어스를 극복하고 자석들(804)이 도 20c에 도시된 바와 같이 서로를 향해 회전하게 한다. 결합된 위치에서, 자석들(804)의 자극들은 커넥터(800)의 에지에 대해 대각선으로 배향될 수 있다. 전술된 바와 같이, 자석들(804)의 회전은 자석들(102)의 내향 바이어싱을 감소시킬 수 있으며, 이것은 결국 자석들(102)이 서로를 끌어당겨 접촉하는 것을 허용할 수 있다.

다른 타입들의 가이드가 가능하다. 예를 들어, 자석은 하우징 내의 슬롯에 수용된 핀에 장착될 수 있다. 대안으로서, 하우징은 채널이 아니라 단일의 가이드 벽을 정의할 수 있다.

일부 실시예들에서, 코어 자석들(102/140)은 컨택트 어셈블리로 대체될 수 있다. 도 21a는 예시적인 컨택트 어셈블리(102)의 상부 사시도이고, 도 21b는 동일한 커넥터의 분해도이다. 도시된 바와 같이, 컨택트 어셈블리(1002)는, 원통형 자석(1004), 둥근 도전성 패드(1006), 및 둥근 절연성 패드(108)의 인터리빙된 스택으로 형성된다. 컨택트 어셈블리(1002)는 원통형이다.

각각의 자석(1004)은 전술된 자석(102)과 실질적으로 유사하다. 각각의 자석(1004)은 또 다른 디바이스의 커넥터 상의 대응하는 (즉, 반대 극성을 갖는) 자석을 끌어당겨 부착되어 자석을 통해 디바이스들 사이의 전기 접속을 확립할 수 있다.

각각의 도전성 패드들(1006)은 전기 도전성 재료의 얇은 층으로 형성되고, 연관된 자석(1004)과 전기적으로 통신하도록 적층된다. 각각의 도전성 패드(1006)는, 컨택트 어셈블리(1002)와 내부 I/O 인터페이스 사이의 신호 전송을 가능하게 하기 위해 디바이스(10)( 도 2b)의 내부 I/O 인터페이스의 핀에 접속될 수 있는 탭 또는 핀을 포함한다.

각각의 절연성 패드(1008)는 전기 절연 재료의 얇은 층으로 형성되고, 도시된 바와 같이, 소정의 인접한 쌍들의 자석들(1004)과 도전성 패드(1006) 사이에 전기 절연을 제공하도록 적층된다.

집합적으로, 자석(1004), 패드(1006) 및 패드(1008)의 스택은 신호 버스가 컨택트 어셈블리(1002)를 통해 확립되는 것을 허용한다. 이 신호 버스는 범용 직렬 버스(USB) 프로토콜 등의 기존의 신호 표준에 부합할 수 있다. 따라서, 각각의 도전성 패드(1006) 및 관련 자석(1004)은, 특정한 USB 핀/와이어, 즉, VCC, D-, D+, GND에 대응하는 신호를 운반할 수 있다. 따라서, 각각의 컨택트 어셈블리(1002)는 종래의 4-핀 USB 커넥터와 유사한 방식으로 신호를 운반할 수 있다. 이것은 디바이스(100)가 USB 프로토콜을 이용하여 컨택트 어셈블리(1002)를 통해 통신하는 것을 허용한다.

다른 실시예들에서, 컨택트 어셈블리(1002)는, 더 많은 수의 또는 더 적은 수의 자석(1004), 패드(1006) 및 패드(1008)를 갖는 스택을 포함하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 더 많은 수의 자석(1004), 패드(1006) 및 패드(1008)가 포함되어 버스 폭을 증가시킴으로써 버스 상의 데이터 처리량을 증가시킬 수 있다.

도 22a, 도 22b 및 도 22c는, 컨택트 어셈블리(1002) 대신에 이용될 수 있는, 또 다른 예시적인 실시예에 따른 컨택트 어셈블리(2002)를 도시한다. 각각의 컨택트 어셈블리(2002)는 또 다른 디바이스 상의 또 다른 컨택트 어셈블리(2002)와 정합하도록 구성된다. 결합될 때, 커넥터들(2002)은 2개의 디바이스가 기계적으로 및 전기적으로 접속되는 것을 허용한다. 컨택트 어셈블리(2002)는 원통형이다.

도 22a는, (집합적으로 자석(1004)이라고 하는) 자석들(1004a, 1004b, 1004c, 1004d)의 스택, 및 스택의 하단부로부터 연장되는 긴 플러그(1010)를 포함하는 컨택트 어셈블리(2002)의 상부 사시도이다. 스택 내의 각각의 자석(1004)은 스택을 통해 연장되는 홀을 가져, 플러그(1010)를 수용하기 위한 스택을 통해 채널이 형성되게 한다.

도 22b는, 그 구성 세그먼트들(1012a 내지 1012h)을 포함하는 플러그(1010)의 전체 길이를 드러내는 컨택트 어셈블리(2002)의 분해도이다. 도 22c는 플러그(1010)의 세그먼트들(1012a 내지 1012h) 사이의 상호접속을 도시한다.

일부 실시예에서, 플러그(1010)는, 다중-접속 전화 플러그(예를 들어, TRS 플러그) 또는 밴텀 타입 플러그(bantam-type plug)와 유사할 수 있다. 도시된 바와 같이, 플러그(1010)는 도전성 재료로 형성된 외측 컨택트 표면을 각각 제공하는 복수의 전기적으로 절연된 세그먼트(1012a 내지 1012h)를 포함한다. 세그먼트들(1012a 내지 1012h) 각각은 별개의 전기 접속을 형성할 수 있다.

앞서와 같이, 컨택트 어셈블리(2002)의 각각의 자석(1004)은 또 다른 디바이스의 또 다른 컨택트 어셈블리(1002) 상의 대응하는 자석을 끌어당겨 부착되어 자석들을 통한 디바이스들 사이의 전기 접속을 확립한다.

(세그먼트들(1012a 내지 1012d)을 포함하는) 플러그(1010)의 상부 단부가 적층 자석(1004)에 의해 정의된 내부 채널 내에 수용될 때; 세그먼트(1012a)는 연관된 자석(1004a)과 전기적으로 통신하고; 세그먼트(1012b)는 연관된 자석(1004b)과 전기적으로 통신하며; 세그먼트(1012c)는 연관된 자석(1004c)과 전기적으로 통신하고; 세그먼트(1012d)는 연관된 자석(1004d)과 전기적으로 통신한다. 한편, (세그먼트들(1012e 내지 1012h)을 포함하는) 플러그(1010)의 하부 단부는 디바이스(100) 내로 연장되어 세그먼트들(1012e 내지 1012h)이 디바이스(100)(도 38)의 내부 I/O 인터페이스의 핀과 상호접속되는 것을 허용할 수 있다.

동시에, 도 22c에 도시된 바와 같이, 세그먼트(1012a)는 세그먼트(1012e)에 전기적으로 접속되고; 세그먼트(1012b)는 세그먼트(1012f)에 전기적으로 접속되고; 세그먼트(1012c)는 세그먼트(1012g)에 전기적으로 접속되고; 세그먼트(1012d)는 세그먼트(1012h)에 전기적으로 접속된다. 이러한 방식으로, 각각의 자석(1004)은 플러그(1010)를 통해 디바이스(100)의 내부 I/O 인터페이스의 핀에 접속될 수 있다.

집합적으로, 자석들(1004) 및 플러그(1010)는 신호 버스가 컨택트 어셈블리(2002)를 통해 확립될 수 있게 한다. 앞서와 같이, 이 신호 버스는 USB 프로토콜에 따르고, 플러그(1010)의 각각의 자석(1004) 및 상호접속된 세그먼트들은, 도 22b에 도시된 바와 같이, 특정한 USB 신호(VCC, D-, D+, GND)를 운반할 수 있다.

도 23a 및 도 23b는, 컨택트 어셈블리(1002) 대신에 이용될 수 있는, 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 컨택트 어셈블리(3002)를 도시한다. 각각의 컨택트 어셈블리(3002)는 또 다른 디바이스의 또 다른 컨택트 어셈블리(3002)와 정합하도록 구성된다. 결합될 때, 커넥터들(302)은 2개의 디바이스가 기계적으로 및 전기적으로 접속되는 것을 허용한다. 컨택트 어셈블리(3002)는 원통형이다.

도시된 바와 같이, 컨택트 어셈블리(3002)는 원통형 자석(1004)의 수직면 둘레를 적어도 부분적으로 감싸는 슬리브(1020)를 포함한다. 슬리브(1020)의 외측 표면은 신호를 운반하기 위한 컨택트들의 어레이를 제공한다. 컨택트 어셈블리(3002)의 자석(1004)이 또 다른 디바이스의 커넥터 상의 대응하는 자석을 끌어당겨 부착되면, 슬리브(1020) 상의 컨택트는 다른 디바이스의 커넥터 상의 대응하는 컨택트와 전기 접속을 형성한다.

슬리브(1020)는 가요성일 수 있다. 한 실시예에서, 슬리브(1020)는 종래의 플렉시블 플랫 케이블(FFC)일 수 있다.

슬리브(1020)는 테프론(Teflon) 또는 유사한 재료로 형성된 코팅을 포함할 수 있다. 이러한 코팅은 동작 동안에 슬리브(1020)를 마모로부터 보호한다. 이러한 코팅은 또한, 서로에 관한 디바이스들의, 컨택트 어셈블리(3002)의 수직 축을 중심으로 회전을 매끄럽게할 수 있다.

슬리브(1020)의 적어도 하나의 단부는, 단부는 디바이스의 내부 컴포넌트들과의 전기 접속을 위해, 디바이스(10) 등의 디바이스의 내부에 삽입 가능하다. 일부 실시예에서, 슬리브(1020)는, 실질적으로 또는 전체적으로 원통형 자석(1004)의 수직면 둘레를 감쌀 수 있다. 슬리브(1020)가 실질적으로 또는 전체적으로 자석(1004)의 수직면 둘레를 감쌀 때, 슬리브(1020)의 자유로운 단부들은 결합되고, 함께 압착되어 디바이스(10) 등의 디바이스 내에 삽입될 수 있는 단일 플랫 케이블을 형성할 수 있다.

따라서, 본 기술 분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 슬리브(1020)의 길이는, 자석(1004)의 수직면의 원하는 부분을 따라 감싸도록 및 원하는 거리를 디바이스의 내부로 연장시키도록 조정될 수 있다.

일부 실시예들에서, 컨택트 어셈블리(3002)는, 슬리브(1020)가 자석(1004) 둘레를 감쌀 때 슬리브(1020)와 자석(1004) 사이에 삽입된 얇은 심(shim)을 포함할 수 있다. 이 심은, 적어도, 또 다른 디바이스와 (예를 들어, 그 디바이스 상의 상보적인 커넥터를 통해) 접촉할 것으로 예상되는 슬리브(1020)의 부분에 걸쳐 있다. 한 실시예에서, 심은 자석(1004)을 감싸는 얇은 중공 원통(thin hollow cylinder)일 수 있다. 심은 황동으로 형성될 수 있다. 그러나, 심은 또한, 자석(1004)의 부분들의 둘레를 감싸도록 충분히 가단성있고(malleable) 또한 (예를 들어, 컨택트 어셈블리(3002)가 다른 커넥터와 접촉하게 될 때와 같이) 동작 동안에 그 형상을 유지하기에 충분히 강성인 다른 적절한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 심은 또한, 구리로 형성될 수 있다. 역시 다른 실시예에서, 심은, 또 다른 금속, 탄소계 재료, 플라스틱, 또는 복합 재료로 형성될 수 있다. 동작시, 심은 자석(1004)의 표면에 걸쳐 기계적인 힘을 분산시키는 역할을 하며, 자석(1004) 상의 점 하중(point load)을 최소화한다. 심은 또한, 상호접속된 디바이스에 관한 디바이스(100)의, 컨택트 어셈블리(3002)의 수직 축을 중심으로 회전을 부드럽게 한다.

일부 실시예들에서, 심은 슬리브(1020)와 일체형일 수 있고, 예를 들어, 슬리브(1020)의 백킹 또는 기판으로서 제공될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 심은 슬리브(1020)에 대한 접지면으로서 역할할 수 있고(예를 들어, 심이 구리로 형성되는 경우), 이로써 슬리브(1020)를 통한 신호 전송을 가능하게 한다. 심은 또한, 전자기 차폐를 제공할 수 있다.

집합적으로, 슬리브(1020) 상의 컨택트는 신호 버스가 컨택트 어셈블리(3002)를 통해 확립되는 것을 허용한다. 앞서와 같이, 이 신호 버스는 USB 프로토콜을 따를 수 있고, 각각은, 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, USB 신호(VCC, D-, D+, GND)를 운반하도록 할당될 수 있다.

하나의 구성에서, 슬리브(1020) 상의 각각의 컨택트는, 도 24a에 도시된 바와 같이, 특정한 USB 신호(즉, VCC, D1-, D1+, GND, D2-, D2+, D3-, D3 + 중 하나)를 운반하는데 이용될 수 있다. 이러한 구성에서, 3개의 데이터 채널, 즉, D1, D2 및 D3이 제공될 수 있다.

또 다른 배열에서, 슬리브(1020) 상의 컨택트는 쌍을 이룰 수 있고, 각각의 쌍의 컨택트들은, 도 24b에 도시된 바와 같이, 특정한 USB 신호(즉, VCC, D-, D+, GND 중 하나)를 운반하도록 전기적으로 접속되어 이용될 수 있다. 또한, USB 신호들은 수직으로 대칭적인 순서로 컨택트들에 할당될 수 있다. 컨택트들의 중복 및 수직 대칭성은 컨택트 어셈블리(3002)가 그 수직 배향에 대해 인지불능(agnostic)이 되는 것을 허용한다. 다시 말해서, 컨택트 어셈블리(3002)는 그 각각의 수직 배향에 관계없이, 전기적 및 기계적 접속을 확립하기 위해 또 다른 컨택트 어셈블리(3002)와 짝을 이룰 수 있다.

물론, 컨택트 어셈블리들(1002 및 2002)은 또한, 컨택트들(즉, 자석들(1004))의 유사한 중복 및 수직 대칭을 갖도록 변형될 수 있어서, 수직 배향에 대해 인지불능인 커넥터들을 제공할 수 있다.

여기서 설명된 원통형 커넥터들(예를 들어, 컨택트 어셈블리들(1002, 2002, 3002 및 300))은, 디바이스(100)가 그 커넥터를 통해 또 다른 디바이스에 접속될 때 커넥터의 수직축을 중심으로 회전되는 것을 허용한다. 이것은, 디바이스(100)의 배향이 접속된 디바이스들에 관해 조정되되, 이들 사이의 기계 또는 전기 접속을 방해하지 않고 조정되는 것을 허용한다. 여기서 설명된 원통형 커넥터들(예를 들어, 컨택트 어셈블리들(1002, 2002, 및 3002))의 실시예들은 젠더가 없을 수(genderless)도 있으며, 유사한 원통형 커넥터들과 짝을 이룰 수도 있다.

다른 실시예들에서, 여기서 설명된 원통형 커넥터들은 USB 이외의 프로토콜/커넥터 핀-아웃 포맷을 따르거나 커스텀 프로토콜/커넥터 핀-아웃 포맷을 따르도록 변형될 수 있다.

일부 실시예들에서, 컨택트 어셈블리(3002)의 자석(1004)(도 23a 및 도 23b)은 원통형 자석들(2004)의 스택으로 대체될 수 있다.

2개보다 많은 디바이스가 상호접속될 수 있다. 예를 들어, 상호접속되는 디바이스의 개수는, 디바이스의 총 전류 소비 및 상호접속된 디바이스들을 고유하게 식별하는 특정한 프로토콜의 능력에 의해 제한될 수 있다. 다양한 조합들의 별개의 디바이스들이 상호접속될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 2개의 디바이스 사이에 복수의 접속이 형성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 코너에 커넥터가 있는 디바이스의 경우, 2개 쌍의 코너들이 서로 맞닿은 채 디바이스들이 나란히 배치될 수 있다. 각각의 쌍의 코너들에 있는 커넥터들은 접속을 형성할 수 있다. 예로서, 복수의 접속이 복수의 데이터 레인을 위해 이용되어, 디바이스들 사이의 데이터 대역폭을 증가시키거나, 하나의 커넥터는 데이터 전송을 위해 이용되고 하나는 전력 전송을 위해 이용될 수 있다.

본 개시내용이 예시적인 배열 및 실시예들에 대해 어느 정도의 특정성을 갖고 설명되고 예시되었지만, 이 설명 및 예시는 단지 예로서 이루어졌다는 점에 유의한다. 구성 및 조합과 부품들 및 단계들의 배치의 상세사항에서 수 많은 변경이 이루어질 수 있다.

Claims

전자 디바이스를 위한 커넥터로서,
주변 표면을 갖는 하우징(housing);
상기 하우징 내의 각각 제1 및 제2 경로들을 정의하는 제1 및 제2 가이드들(guides);
인접한 커넥터와의 데이터 통신시 상기 커넥터를 결합(joining)하기 위한 제1 연장된 위치와 상기 주변 표면으로부터 철수된(withdrawn) 제2 위치 사이에서 상기 제1 경로를 따라 자기적으로 이동가능하며, 상기 하우징에 수용된(received) 자기 컨택트 어셈블리(magnetic contact assembly);
인접한 커넥터로의 인력에 의해, 후퇴된 위치로부터, 상기 주변 표면에 더 가깝고 상기 제1 경로로부터 더 먼 연장된 위치로 상기 제2 경로를 따라 이동가능하며, 상기 커넥터를 상기 인접한 커넥터에 자기적으로 홀드(hold)하기 위한, 상기 하우징에 수용된 자석;
상기 자석과 상기 자기 컨택트 어셈블리가 각각 상기 경로들을 따라 상기 후퇴된 위치 및 상기 제2 위치로 서로 자기적으로 바이어싱하도록 구성된 상기 제2 채널
을 포함하는 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 자기 컨택트 어셈블리는 상기 하우징 내에 슬라이딩가능하게 수용된 코어 자석 및 복수의 도전성 리드(conductive leads)를 포함하고, 상기 자석은 상기 도전성 리드들을 바이어싱하여 상기 데이터 접속을 형성하는, 커넥터.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자석은 회전가능하게 장착되고, 상기 자기 컨택트 어셈블리와의 자기 인력에 의해 제1 배향으로 바이어싱되고, 상기 자석은 인접한 커넥터로의 자기 인력에 의해 제2 배향으로 회전가능한, 커넥터.
제3항에 있어서, 상기 제2 배향은 상기 주변 표면에 관해 대각선인, 커넥터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가이드는 상기 주변 표면에 관해 대각으로 연장되는, 커넥터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
제3 가이드 ―상기 제2 및 제3 가이드들은 상기 제1 채널의 대향 측면들 상에 위치하고, 상기 제3 가이드는, 상기 주변 표면에 근접한 제1 위치로부터, 상기 주변 표면으로부터 더 멀고 상기 제1 가이드에 더 가까운 제2 위치까지 연장되는 제3 경로를 정의함― ; 및
인접한 커넥터로의 인력에 의해 후퇴된 위치로부터 연장된 위치로 상기 제3 경로를 따라 이동가능하며, 상기 커넥터를 상기 인접한 커넥터에 고정하기 위한, 상기 하우징에 수용된 제2 자석
을 더 포함하고;
상기 제3 가이드는, 상기 제2 자석이 상기 자석과 협력하여 상기 자기 컨택트 어셈블리를 바이어싱하도록 구성된, 커넥터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드는 각각 서로에 대해 일정 각도로(at an angle) 배향된 1차 및 2차 경로들을 정의하고, 상기 전자 디바이스의 측면(lateral side)에 인접하게 다른 커넥터를 배치하는 것은, 상기 자석 및 상기 자기 컨택트 어셈블리를 각각의 1차 경로들을 따라 이동시키며; 상기 전자 디바이스의 전면 또는 배면에 인접하게 다른 커넥터를 배치하는 것은, 상기 자석 및 상기 자기 컨택트 어셈블리를 각각의 2차 경로들을 따라 이동시키는, 커넥터.
제2항에 있어서, 상기 도전성 리드들은 상기 자기 컨택트 어셈블리의 자극들(magnetic poles)에 근접하게 배치되는, 커넥터.
제2항에 있어서, 상기 자기 컨택트 어셈블리는 복수의 코어 자석을 포함하는, 커넥터.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 컨택트 어셈블리는 다른 커넥터와 접촉하기 위한 곡면을 정의하고, 그에 따라서 상기 전자 디바이스가 상기 데이터 접속을 파괴하지 않으면서 상기 곡면을 중심으로 피봇(pivot)될 수 있는, 커넥터.
제9항에 있어서, 상기 코어 자석들 각각에 배치된 상기 도전성 리드들 중 2개의 도전성 리드를 포함하는 커넥터.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터 접속은 USB 데이터 접속인, 커넥터.
전자 디바이스들을 접속하는 방법으로서,
제1 디바이스의 커넥터를 제2 디바이스의 커넥터에 인접하게 배치하는 단계;
상기 제1 디바이스의 자석을 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 상기 제1 디바이스와 제2 디바이스를 함께 자기적으로 홀드함으로써, 상기 자석과 상기 제1 디바이스의 컨택트 어셈블리 사이의 자기 바이어스를 극복하는 단계; 및
상기 컨택트 어셈블리를 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 데이터 접속을 형성하는 단계
를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 제2 디바이스로의 자기 인력에 의해 상기 제1 디바이스의 상기 자석을 회전시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 데이터 접속을 파괴하지 않고 상기 제1 디바이스 및 제2 디바이스를 서로에 관해 피봇시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 디바이스로부터 상기 제2 디바이스를 제거하고, 상기 제1 디바이스의 상기 자석 및 상기 컨택트 어셈블리를 상기 자석과 상기 자기 컨택트 어셈블리 사이의 자기 인력에 의해 철수시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 디바이스는 자석 및 자기 컨택트 어셈블리를 포함하고,
상기 제2 디바이스의 자석을 상기 제1 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당김으로써, 상기 제2 디바이스의 상기 자석과 컨택트 어셈블리 사이의 자기 바이어스를 극복하는 단계; 및
상기 제2 디바이스의 상기 컨택트 어셈블리를 상기 제1 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당기는 단계
를 더 포함하는 방법.
제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배치하는 단계는, 상기 제2 디바이스를 상기 제1 디바이스의 제1 표면에 인접하게 배치하는 단계를 포함하고,
상기 제2 디바이스를 상기 제1 디바이스의 제2 표면에 인접하게 재배치하는 단계;
상기 제1 디바이스의 자석을 상기 제2 표면 및 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 상기 제1 디바이스와 제2 디바이스를 함께 자기적으로 홀드함으로써, 상기 제1 디바이스의 상기 자석과 컨택트 어셈블리 사이의 자기 바이어스를 극복하는 단계; 및
상기 컨택트 어셈블리를 상기 제2 표면 및 상기 제2 디바이스 쪽으로 자기적으로 끌어당겨 데이터 접속을 형성하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 커넥터를 포함하는 전자 디바이스.