TWI459654B - 磁力定位之電連接器組合 - Google Patents

Description

磁力定位之電連接器組合

本發明是有關於一種電連接器組合，可藉由磁力相吸作用，將一電源或一訊號傳輸到一電子裝置。

隨著科技不斷的進步，人們對於電子產品的要求也相對地提高，尤以消費性電子商品為主，以往體積龐大之電子產品(如光碟播放器、家用電話或桌上型電腦等)精簡化變成可攜帶且效能高之電子產品(如多媒體播放器(MPEG Audio Layer-3，MP3)、行動電話或筆記型電腦等)，以使人們的生活更加有效率。

習知的電連接器請參考圖式第八圖，一電連接器10一端連接一電子裝置20，另一端透過電線40連接到一交流電/直流電轉接器30，一外部電源的電力輸入到轉接器30後，再透過電線40和電連接器10傳輸進入該電子裝置20。

傳統上，電連接器10與電子裝置20是使用組合接頭機械式地相互組接，由於電線40具有一長度，如不慎被他人或其他物品鉤住或拉扯時，電線40會拉扯電源連接器10，使可攜式電子裝置20移動甚至掉落，進而造成損害。為避免此問題，US 7311526提出了一種具有磁鐵的電連接器，設置在可攜式電子產品20和電連接器10上，並於西元二00六年在市面上推出搭配其自家筆記型電腦的充電器MagSafe；然該電連接器具有固定的矩形外型，且必須在可攜式電子產品20上製造一特殊的外接電源槽，使用者必須手動把一個矩形電連接器對準到另一個矩形電連接器，而且也必需在電子產品上製造一個矩形的外接電源槽，來容納電源連接器，因此不適用於所有規格的電子產品。

另外，US 7874844提出另一種利用磁鐵特性之電連接器，具有橢圓形的連接器外殼殼體，使用者必須手動把兩個橢圓形的外殼對準後，才能結合該電連接器。再者，美國專利申請公開案第2007254510號亦揭示有一種利用磁力相吸作用之電連接器組合。

由於習知含有磁鐵的電連接器要手動來對準兩個連接器的連接面，另外習知含有磁鐵的電連接器通常有特殊的形狀，如果要設置在電子產品上，還必需在電子產品上設置一特殊形狀的外接電源槽。因此，有必要提出一種具有磁力且能自動定位的電連接器，較佳地更可適用於所有規格電子產品的電連接器，而不需更動電子裝置的外接插槽設計。

本發明之目的在於提供一種可藉由磁力相吸作用且可自動定位的磁力定位之電連接器組合。

為達到上述目的，本發明提出一種磁力定位之電連接器組合，其包括：一第一電連接器，其具有複數導電接腳、一第一磁鐵單元及一第二磁鐵單元，該第一磁鐵單元與該第二磁鐵單元以互斥的磁極指向相鄰設置在該第一電連接器的一連接面處；以及一第二電連接器，其具有複數導電接腳、一定位磁鐵單元，該定位磁鐵單元設置在該第二電連接器的一連接面處，且該定位磁鐵單元係以與該第一磁鐵單元或第二磁鐵單元相同的磁極指向設置；當該第一電連接器與該第二電連接器相互靠近連接時，該定位磁鐵單元與該第一磁鐵單元或該第二磁鐵單元間具相吸磁力，促使該第二電連接器相對於該第一電連接器轉動，迄該第一電連接器與該第二電連接器之該複數導電接腳可對準並對接，以將電源或訊號傳輸至一電子裝置。

較佳地，該第一電連接器之該複數導電接腳或該第二電連接器之該複數導電接腳包含POGO端子。

較佳地，該第一電連接器與該第二電連接器之該連接面附近各包括有一通道，該第一磁鐵單元、一第二磁鐵單元及該定位磁鐵單元係分別沿著該通道設置。

較佳地，該第一電連接器與該第二電連接器上的通道係相對於該電連接器的各該連接面為凹凸方式設置，俾利該第二電連接器相對於該第一電連接器之轉動。

較佳地，該等連接面係在該第一電連接器與該第二電連接器之一外殼體的內周緣。

較佳地，該等連接面係在該第一電連接器與該第二電連接器之該等複數導電接腳的外周緣。

較佳地，該第一電連接器或第二電連接器係內嵌在該電子裝置中。

較佳地，該電連接器組合係作為轉接器，並以該第一電連接器與該第二電連接器分別連接該電子裝置之電源或訊號輸入端以及一外部電源或訊號輸入源。

請參考第一圖本發明磁力定位之電連接器組合之分解立體圖。本發明之磁力定位之電連接器組合包括一第一電連接器100以及一第二電連接器200，該第一電連接器100具有一第一磁鐵單元121及一第二磁鐵單元122，該第二電連接器200具有一定位磁鐵單元220。

請參考第二A圖，係本發明第一具體實施例之第一電連接器100的前視圖。該第一電連接器100具有一第一磁鐵單元121、一第二磁鐵單元122、一第一接腳組合130、一殼體110及一第一連接面111，該第一接腳組合130具有二個導電接腳131、132設置在其中，該第一連接面111係在殼體110的內周緣，該殼體110及該第一連接面111定義一容置空間140，該第一接腳組合130、第一磁鐵單元121及第二磁鐵單元122設置在該第一連接面111上，並容置在該容置空間140中，該二個導電接腳131、132較佳地係以徑向的方向設置在該第一接腳組合130上，且該第一連接面111係在該等導電接腳131、132的外周緣；該第一磁鐵單元121與第二磁鐵單元122以互斥的磁極相鄰設置在第一連接面111上，較佳地，該第一磁鐵單元121與第二磁鐵單元122設置在該第一接腳組合130的外圍。在本實施例中該第一磁鐵單元121與第二磁鐵單元122是以S極相對S極設置，然而在其他實施例中該第一磁鐵單元121與第二磁鐵單元122也可以N極相對N極設置。

第二B圖係本發明第一具體實施例之第二電連接器200前視圖，該第二電連接器200具有一殼體210及一第二連接面211，該第二連接面211係在殼體210的內周緣，該殼體210及該第二連接面211定義一容置空間240，該第二連接面211可與第一連接面111匹配連接，一第二接腳組合230以及一定位磁鐵單元220設置在該第二連接面211上並收容在該容置空間240中，二個導電接腳231、232設置在該第二接腳組合230上，較佳地係呈現徑向性設置，且該第二連接面211係在該等導電接腳231、232的外周緣。該定位磁鐵單元220設置在該第二連接面211上，該定位磁鐵單元220的磁極指向與該第一磁鐵單元121相同，或者也可以與該第二磁鐵單元122相同的磁極指向，在本實施例中該定位磁鐵單元220的磁極指向與第二磁鐵單元122相同，以S極至N極呈順時針的方向，設置在第二連接面211上。在其他實施例中，該定位磁鐵單元220的磁極指向可以與第一磁鐵單元121相同，以N極至S極呈順時針的方向，設置在第二連接面211上。該第一電連接器100的第一連接面111可與第二電連接器200的一第二連接面211匹配連接。

請參考第三A圖，係本發明第一具體實施例之第一電連接器100之剖面圖。該第一接腳組合130相對於第一連接面111凹入，在第一接腳組合130及殼體110之間的第一連接面111上定義出一第一通道150，該第一磁鐵單元121及第二磁鐵單元122之磁力線係沿著該第一通道150分佈。該導電接腳131、132之後端分別具有一傳輸線，其用以建立該第一電連接器100對外的電源或訊號傳輸路徑。

請參考第三B圖，係本發明第一具體實施例之第二電連接器200之剖面圖。該第二接腳組合230相對於該第二連接面211凸起，在第二接腳組合230及殼體210之間的第二連接面211上定義出一第二通道250，該定位磁鐵單元220之磁力線係沿著該第二通道250分佈。該導電接腳231、232可以是POGO端子，各該導電接腳231、232後端分別具有一傳輸線，其用以建立該第二電連接器200對外的電源或訊號傳輸路徑。

請參考第四圖，係本發明之第一具體實施例之定位磁鐵單元220在第一電連接器100的第一連接面111上移動方向的示意圖。在該第一電連接器100與該第二電連接器200連接時，導電接腳231及232尚未對準到導電接腳131及132，而是先抵住第一接腳組合130的平面並且向內縮入，接著，該定位磁鐵單元220的S極與該第一磁鐵單元121的N極相吸，使該第一磁鐵單元121的N極沿著該第二通道250以第四圖所示箭頭A的方向朝該定位磁鐵單元220的S極接近，該定位磁鐵單元220的S極沿著第一通道150以第四圖所示箭頭B的方向朝該第一磁鐵單元121的N極接近；同時，該定位磁鐵單元220的N極與該第二磁鐵單元122的N極互斥，使該第二磁鐵單元122的N極沿著該第二通道250以箭頭C的方向離開該定位磁鐵單元220的N極，該定位磁鐵單元220的N極沿著該第一通道150以箭頭D的方向離開該第二磁鐵單元122的N極。此時，該包括有POGO端子的導電接腳231及232縮入並抵住第一接腳組合130的平面，各該導電接腳231及232分別沿著第四圖箭頭E及F所示的方向往導電接腳131及132移動，使該第二電連接器200的複數導電接腳231及232與該第一電連接器100的複數導電接腳131及132可對準並對接，以建立該第一電連接器100與該第二電連接器200間的傳輸路徑，俾利電源或訊號的傳輸，如第五圖第一電連接器100與該第二電連接器200連接時之剖面圖所示。本發明磁力定位之電連接器組合也可以作為轉接器，該第一電連接器100與該第二電連接器200可分別連接到電子裝置的電源或訊號輸入端，以及一外部電源或訊號輸入源。

第六圖係本發明第一具體實施例之電連接器與電子裝置連接之示意圖。該第一電連接器100進一步連接到一交流電/直流電轉接器30及一外部電源(圖未顯示)，該第二電連接器200則進一步連接到一可攜式電子裝置20。當然，亦可由該第一電連接器100連接到可攜式電子裝置20，該第二電連接器200連接到轉接器30，於此不再另加圖式。然而在其他實施例中，該第一電連接器100及該第二電連接器200也可以當作訊號傳輸連接器，用於建立該電子裝置與其他電子裝置之間的訊號傳輸或資料傳輸，該其他電子裝置可以是一外接硬碟、一USB隨身碟、一光碟機或其他電子裝置或儲存裝置。

第七圖係本發明第二具體實施例之電連接器示意圖。在第二實施例中，該第二電連接器200係內嵌在該電子裝置20中，以作為一插座或者一連接器插槽，第二電連接器200的連接面組設在該電子裝置20的表面上；該第一電連接器100則對應作為一插頭或者一訊號傳輸連接器。該第一電連接器100可透過一傳輸線40連接到一交流電/直流電轉接器30及一外部電源(圖未顯示)，該第二電連接器200則進一步連接到一可攜式電子裝置20。在其他實施例中，該第一電連接器100可以作為訊號傳輸連接器，以建立電子裝置20與其他電子裝置之間的訊號傳輸或資料傳輸，例如與一外接硬碟、一USB隨身碟、一光碟機或其他電子裝置或儲存裝置之間的訊號傳輸或資料傳輸。

本發明的優勢在於，第一電連接器100和第二電連接器200是藉由磁極吸力來輔助結合，兩者結合後可藉由第一磁鐵單元、第二磁鐵單元和定位磁鐵單元的磁力，導引該第一電連接器的接腳對準到第二電連接器的接腳，其結合的效率和容易度大幅提升，且其通用性可以適用於所有的可攜式電子產品。

順帶一提的是，在本發明所屬領域中具有通常知識者應當明瞭，於前面敘述的第一電連接器、第二電連接器、第一磁鐵單元、第二磁鐵單元、定位磁鐵單元、第一接腳組合、第二接腳組合的相互配置關係可以替換或改變，因此在這裡所舉出的實施態樣僅為舉例而非限制；另外，熟悉此項技藝者當可任意結合上述之元件，或分拆成各個功能細部單元，端看設計上的方便而定。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者，任何未脫離本發明之精神與範疇，而對本發明進行等效修改或變更的發明，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10．．．習知電連接器

20．．．電子裝置

30．．．交流電/直流電轉接器

40．．．電源線/傳輸線

100．．．第一電連接器

110．．．殼體

111．．．第一連接面

121．．．第一磁鐵單元

122．．．第二磁鐵單元

130．．．第一接腳組合

131、132．．．導電接腳

140．．．容置空間

150．．．第一通道

200．．．第二電連接器

210．．．殼體

211．．．第二連接面

220．．．定位磁鐵單元

230．．．第二接腳組合

231、232．．．導電接腳

240．．．容置空間

250．．．第二通道

第一圖係本發明之磁力定位之電連接器組合第一具體實施例之分解立體圖。

第二A圖係本發明第一具體實施例之第一電連接器前視圖。

第二B圖係本發明第一具體實施例之第二電連接器前視圖。

第三A圖係本發明第一具體實施例之第一電連接器之剖面圖。

第三B圖係本發明第一具體實施例之第二電連接器之剖面圖。

第四圖係本發明之第一具體實施例之磁鐵單元在第一連接面上移動的方向示意圖。

第五圖係本發明第一具體實施例之第一電連接器與第二電連接器連接時之剖面圖。

第六圖係本發明第一具體實施例之電連接器組合與電子裝置連接之示意圖。

第七圖係本發明之磁力定位之電連接器組合第二具體實施例示意圖。

第八圖係習知電連接器與電子裝置連接之示意圖。

100．．．第一電連接器

110．．．殼體

111．．．第一連接面

121．．．第一磁鐵單元

122．．．第二磁鐵單元

130．．．接腳組合

131、132．．．導電接腳

140．．．容置空間

150．．．第一通道

200．．．第二電連接器

210．．．殼體

211．．．第二連接面

220．．．定位磁鐵單元

230．．．接腳組合

231、232．．．導電接腳

240．．．容置空間

250．．．第二通道

Claims (8)

1. 一種磁力定位之電連接器組合，其包括：一第一電連接器，其具有複數導電接腳、一第一磁鐵單元及一第二磁鐵單元，該第一磁鐵單元與該第二磁鐵單元以互斥的磁極指向相鄰設置在該第一電連接器的一連接面處；以及一第二電連接器，其具有複數導電接腳、一定位磁鐵單元，該定位磁鐵單元設置在該第二電連接器的一連接面處，且該定位磁鐵單元係以與該第一磁鐵單元或第二磁鐵單元相同的磁極指向設置；當該第一電連接器與該第二電連接器相互靠近連接時，該定位磁鐵單元與該第一磁鐵單元或該第二磁鐵單元間具相吸磁力，促使該第二電連接器相對於該第一電連接器轉動，迄該第一電連接器與該第二電連接器之該複數導電接腳可對準並對接，以將電源或訊號傳輸至一電子裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器組合，其中該第一電連接器之該複數導電接腳或該第二電連接器之該複數導電接腳包含POGO端子。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器組合，其中該第一電連接器與該第二電連接器之該連接面附近各包括有一通道，該第一磁鐵單元、一第二磁鐵單元及該定位磁鐵單元係分別沿著該通道設置。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電連接器組合，其中該第一電連接器與該第二電連接器上的通道係相對於各該電連接器的連接面為凹凸方式設置，俾利該第二電連接器相對於該第一電連接器之轉動。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器組合，其中該連接面係在該第一電連接器與該第二電連接器之一外殼體的內周緣。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器組合，其中該連接面係在該第一電連接器與該第二電連接器之該等複數導電接腳的外周緣。
7. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項所述的電連接器組合，其中該第一電連接器或該第二電連接器係內嵌在該電子裝置中。
8. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5或6項所述的電連接器組合，其係作為轉接器，並以該第一電連接器與該第二電連接器分別連接該電子裝置之電源或訊號輸入端以及一外部電源或訊號輸入源。