磁性对准的附件至设备的连接的制作方法

所描述的实施例一般涉及消费者电子设备。更具体地，所描述的实施例涉及与消费者电子设备结合使用的附件设备。

背景技术：

与消费者电子设备结合使用的附件设备是众所周知的。各种电子设备可包括具有触摸屏的视觉显示器，触摸屏包括设计用于接收触摸、手势以及响应于触摸显示器的其它输入的传感器。这样的电子设备可具有随其提供额外功能的相关联的附件设备，诸如智能保护套等。如果期望，在一些情况下可以通过使用磁体来便于这样的附件设备与电子设备之间的对准和/或电气连接性。遗憾的是，磁体本质上会受到限制，诸如即使在部件对准偏移或者不精确时磁性吸引仍然很强的情况。这样，机械对准特征件的使用典型地伴随磁性部件，用于将附件设备对准并耦合至电子设备。尽管基于磁的附件设备至电子设备的连接和耦合在过去因此已经工作良好，但是存在改进的空间。因此，需要一种改进的基于磁的附件设备至电子设备的耦合和连接。

技术实现要素：

本文说明的代表性实施例公开了各种结构、方法和特征，用于所公开的磁性对准的附件至设备的耦合和连接。具体地，所公开的实施例说明了通过磁阵列或布置而便利的附件设备至电子设备的耦合和连接。

根据各个实施例，磁性对准的附件至设备的连接便于将附件耦合至电子设备。磁性对准的附件至设备的连接可包括至少：1)以交变极性的第一模式布置的第一磁体阵列，以及2)以对应于第一模式以便于磁耦合的交变极性的第二模式布置的第二磁体阵列。每种模式可具有关于内部点对称的交变极性的内部部分以及关于该内部点或中心点非对称的交变极性的外部部分。

在一些实施例中，每种模式可以为线性的，并且磁体可以具有不同的长度。磁耦合可仅在一个磁体阵列到另一个磁体阵列的一个预期取向和对准处具有规格化的吸引力，并且在任何其它的取向和对准处，小于规格化吸引力的三分之一。磁体阵列可包括分流器以限制电子设备附近其它地方的磁通。而且，当磁体阵列以预期的取向和对准耦合时，设置在一个磁体阵列处的引脚可对准并接触位于另一磁体阵列处的电接触部，以便提供设备连接性。

提供该发明内容仅是为了概述一些示例实施例，以便提供对本文所描述的主题的一些方面的基本理解。因此，将理解的是，上述特征仅是示例并且不应解释为以任何方式缩小本文所描述主题的范围或精神。所描述的主题的其它特征、方面和优点将从以下的具体实施方式、附图和权利要求而变得明晰。

本文所描述的实施例的其它方面和优点将从与通过举例的方式示出所描述实施例的原理的附图结合进行的以下详细描述而变得明晰。

附图说明

所包含的附图出于示例性的目的并且仅提供用于所公开的磁性对准的附件至设备的连接的可能的结构和方法的示例。这些附图并不限制本领域技术人员在不脱离实施例的精神和范围的情况下对实施例做出的形式和细节上的任何改变。实施例将通过下面的结合附图的详细描述而容易理解，其中相同的附图标记指代相同的结构性元件。

图1A以顶视图示出了根据本公开的各种实施例的示例电子设备。

图1B以正视图示出了根据本公开的各种实施例的图1A的示例电子设备。

图2A以顶视图示出了根据本公开的各种实施例的敞开构造中的图1A的示例电子设备和耦合至其的相关联的附件设备。

图2B以顶视图示出了根据本公开的各种实施例的完全闭合构造中的图2A的示例电子设备和附件设备的组合。

图2C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的完全闭合构造中的图2A的示例电子设备和附件设备的组合。

图3A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的键盘模式构造中的图2A的示例电子设备和附件设备的组合。

图3B以正视图示出了根据本公开的各种实施例的显示器模式构造中的图2A的示例电子设备和附件设备的组合。

图3C以正视图示出了根据本公开的各种实施例的打字模式构造中的图2A的示例电子设备和附件设备的组合。

图4以侧部截面图示出了根据本公开的各种实施例的示例磁性对准的附件至设备的连接。

图5A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有各种部件以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例电子设备。

图5B以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有各种部件以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例附件设备。

图5C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的示例引脚至电接触部的布置。

图6A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有水平偏移以及作为结果的它们之间的水平力的示例磁体阵列。

图6B以侧部截面图示出了根据本公开的各种实施例的在其磁体阵列处具有垂直力的示例磁性对准的附件至设备的连接。

图7A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有完整长度磁体阵列以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例电子设备。

图7B以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的图7A的完整长度磁体阵列。

图7C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有不同长度磁体阵列以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例系列的电子设备。

图8A以正视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的示例磁布置。

图8B以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于图8A的磁布置的一部分的示例磁通密度场。

图8C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于图8B的局部磁布置中的该部分的示例分流器和磁布置。

图8D以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的可替代的示例局部磁布置。

图9A以侧部截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用凸形磁体的示例磁性连接的附件至设备的布置。

图9B以侧部截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用薄的凹形磁体的示例磁性连接的附件至设备的布置。

图9C以侧部截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用厚的凹形磁体的示例磁性连接的附件至设备的布置。

图10以正视图示出了根据本公开的各种实施例的具有短的和长的凹形磁体的示例磁体阵列部分。

图11以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于示例磁性连接的附件至电子设备布置的各种示例磁体阵列移位。

图12示出了根据本公开多个实施例的示例磁性连接的附件至电子设备布置的基于移位的力的曲线图。

图13图示出了根据本公开的各种实施例的用于将附件磁性连接至电子设备的示例方法的流程图。

图14以框图格式示出了根据本公开的各种实施例的可用于实现本文所描述的各种部件和技术的示例计算设备。

具体实施方式

与消费者电子设备结合使用的附件设备可随其提供额外的功能，诸如以智能保护套等方式。在一些情况下，可通过使用磁体来便利这样的附件设备与其它电子设备之间的耦合、对准和/或电气连接。然而，由于磁部件在它们被耦合时精确地对准不同的设备的一般而言不精确的能力，通常也使用其它的机械对准特征部。这会导致增加的部件、花费及复杂性。因此，提供用于将附件磁耦合至消费者电子设备的改进的部件和方法会是有用的。

本文说明的实施例提供了各种改进的结构和方法，用于提供磁性对准的附件至设备的连接。磁性对准的附件至设备的连接可至少包括以交变极性的第一模式布置的第一磁体阵列，以及以对应于第一模式的交变极性的第二模式布置的第二磁体阵列。每个磁体阵列可具有布置为交变极性模式的多个磁体，并且这些模式可彼此相反的匹配，以仅通过磁强度便于磁性附接和耦合。每种模式可具有关于内部点对称的交变极性的内部部分以及关于该内部点非对称的交变极性的外部部分，该内部点可以是中心点。要耦合的每个设备或部件可具有其自己的磁体阵列，诸如用于电子设备的第一磁体阵列和用于相关联的附件设备的第二磁体阵列。在各种实施例中，很少或者没有增加的机械部件或特征部被用来便于附件设备至主要电子设备或其它电子设备的对准和耦合。磁耦合可仅在一个磁体阵列到另一个磁体阵列的一个预期的取向和对准处具有规格化的吸引力，并且在任何其它的取向和对准处，小于规格化吸引力的二分之一。

在一些实施例中，每个磁体阵列模式可以在本质上是线性的，并且关于中心点非对称，并且磁体可以具有不同的长度。一个或两个磁体阵列可包括设置在相邻磁体之间的分流器，以限制电子设备附近其它地方的磁通。进一步的部件可包括设置在一个磁体阵列处的多个电接触部，以及设置在另一个磁体阵列处的多个引脚，其中当磁体阵列以预期的取向和对准耦合至第一磁体阵列时，引脚对准并接触电接触部。引脚和电接触部可用于提供设备之间的电气连接。

前述的方式为公开的磁性对准的附件至设备的连接提供了各种结构和方法。这些结构、方法及其特征的更加详细的讨论将在下文说明并结合图1-10描述，这些图示出了可以用于实现这些结构、方法和特征的设备和部件的详细图解。

首先转向图1A和1B，以顶视图和正视图示出了示例性消费者电子设备。电子设备100可以是例如平板计算设备，尽管其它相似类型和种类的电子设备也可以应用于本文公开的各种公开的部件和结构。电子设备100可包括外壳体102，其具有设备耦合表面103或适于耦合相关联的附件或附件设备(未示出)的区域。外壳体102可以适于将各种处理和电子部件保持在内部，并且还可以提供用于外部触摸屏或其它显示器104、以及一个或多个按钮106(还有其它可能的设备部件)的空间。

继续到图2A，以顶视图示出了根据本公开的各种实施例的敞开构造中的图1A的示例电子设备和耦合至其的相关联的附件设备。敞开构造200可包含耦合至附件设备210的电子设备100，该附件设备210可以是例如智能保护套或适于覆盖电子设备100的触摸屏或其它显示器的其它附件。附件设备210可适于相对于电子设备100提供额外的功能和/或特征，如通常所知晓的。附件设备210可包括多个折板(flap)212或可折叠的部分，并且可以在耦合部件220处耦合至电子设备100，耦合部件220除了其它可能的部件外可至少包括磁性附接特征部和铰链。

图2B和图2C以顶视图和侧视图示出了根据本公开的各种实施例的完全闭合构造中的图2A的示例性电子设备和附件设备的组合。完全闭合构造202可类似地包含耦合至附件设备210的电子设备100，诸如在耦合部件220附近耦合。同样，附件设备210可包括多个折板212或可折叠的部分，如所知晓的，使得整个电子设备显示器仅有部分可露出或被覆盖。还可以应用其它已知的附件功能和特征。

图3A-3C示出了图2A的示例性电子设备和附件设备的组合的替代构造。图3A以侧视图描绘了以键盘模式构造300耦合至附件设备210的电子设备100，键盘模式构造300可尤其适用于使用键盘。如图所示，附件设备210可被折叠为以大角度在竖直位置上支持电子设备100的布置，同时物理键盘214以在电子设备100上的显示器104前方的易于使用的平面位置处被定为在附件设备210处或集成到附件设备210中。图3B以正视图描绘了以显示器模式构造302耦合至附件设备210的电子设备100，显示器模式构造302可尤其适用于观看视频或其它媒体。如图所示，附件设备210可被折叠为以中等角度在竖直位置上支持电子设备100的布置，使得电子设备100上的显示器104可易于查看，以便观看显示。图3C以侧视图描绘了以打字模式构造304耦合至附件设备210的电子设备100，打字模式构造304可尤其适用于打字或使用触笔。如图所示，附件设备210可被折叠为以小角度在较低位置上支持电子设备100的布置，使得显示器104上的触摸屏功能可被用于直接打字或使用触笔。

如将容易理解的，对于上文所示的各种构造和模式中的每一种，以及对于出于简洁的目的而没有示出的进一步的构造和模式，附件设备210可在耦合部件220处耦合至电子设备100。附件设备210与电子设备100之间的耦合本质上可以是磁性的，并且可被布置以使得可简单地通过提供足够的力来克服磁耦合并拉开两个设备而将附件设备210从电子设备100移除。此外，当附件设备210在涉及电子设备100的各种不同的构造(如以上所示出的那些)之间被折叠、移动和重置时，在耦合部件220处的磁耦合可保持在原位。在各种实施例中，附件设备210与电子设备100之间经历的耦合力、对准和保持中的大部分或全部可通过定位在这两个设备处或周围的磁体来提供。在一些实施例中，由磁体提供的对准和保持仅可以在足够紧密的容限范围内是合适的，使得电接触部可以保持在附件设备210与电子设备100之间，如下文详细说明的。

转到图4，以侧截面图示出了根据本公开的各种实施例的示例的磁性对准的附件至设备的连接。构造400可包括在耦合部件220处至电子设备100的附件设备210。同样，附件设备210可以是例如智能保护套，并且可包括折板212或可折叠的部分，其可用于部分地或全部地覆盖电子设备100的显示器104。耦合部件220可被一体式地形成或以其它方式耦合至附件设备210，并且可包括铰链(未示出)，被构造为在固定位置处支持并保持设置在其中的多个磁体240的支持构件222。附件耦合表面223可邻近这多个磁体240设置，并且可便于附件设备210与电子设备100之间的磁耦合。在各种实施例中，如下文详细说明的，这多个磁体240可形成具有模式的磁体阵列。

构造400中的电子设备100可具有多个磁体130，它们匹配或对应于附件设备210处的多个磁体240。沿着外壳体102定位的设备耦合表面103可邻近这多个磁体130设置，并且可便于电子设备100与附件设备210之间的磁耦合，诸如沿着其附件耦合表面223。如下文详细说明的，多个磁体130可类似地形成具有模式的磁体阵列。另外，一个或多个分流器150可位于多个磁体130之间，使得减少电子设备的一个或多个表面处的总磁通。一个或多个载体134可用于在电子设备100内的固定位置处放置和/或保持这多个磁体130。这样的载体134可以是非铁质的或非磁性的。多个磁体130和多个磁体240可以基于它们相对于彼此的相对对准和位置在它们之间具有吸引力460。由于吸引力460垂直于或正交于附件耦合表面223与设备耦合表面103接触处的接触的总平面或区域，因此吸引力可以是用作将附件设备210耦合至电子设备100的“Z-分量”力。在各种实施例中，当仅保持附件设备210时，该Z-分量吸引力460可以足够支持电子设备100的重量，或者反之亦然。而且，由于磁体阵列模式，吸引力460可取决于附件设备210相对于电子设备100的取向、位置和对准而改变。

图5A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有用于形成磁性对准的附件至设备的连接的各种部件的示例性电子设备。在一些实施例中，电子设备500可以与上述的电子设备100相同或者基本类似。设备耦合表面503可提供相关联的附件设备(未示出)耦合到电子设备500的区域。第一磁体阵列535可设置在设备耦合表面503后面并邻近设备耦合表面503，并且可包括彼此具有不同长度的第一多个磁体530。如图所示，第一多个磁体530中的一些或全部可彼此连接、接触或彼此接近地设置，并且第一多个磁体530可以以形成直线的交变极性的第一模式布置。第一多个磁体530可包括多个第一极性磁体531，它们与多个第二极性磁体532形成交变极性的第一模式。如将容易理解的，第一极性可以是正极或者北极，而第二极性可以是负极或南极。

在各种实施例中，第一磁体阵列535可以是关于内部点或区域(诸如，在中心处)非连续的。因此，第一磁体阵列535可以被分为以交变极性的模式布置的两个或更多个分开的连续磁体区段。一个或多个电接触部570可以邻近第一磁体阵列535设置。例如，三个分别的电接触部570可以在第一磁体阵列535的中心区域处作为一组定位在一起，使得两个分开的连续磁体区段形成在该组电接触部570的两侧上。绝缘体区域572可包括非导电材料，其可围绕电接触部570中的一个或多个设置以防止电气短路或其它问题。绝缘体区域572可将电接触部570彼此隔离，并且在设备耦合表面503由诸如铝的导电材料形成的情况下，还与设备耦合表面503处的壳体材料隔离。

图5B以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有用于形成磁性对准的附件至设备的连接的各种部件的示例性附件设备。在一些实施例中，附件设备510可以与上述的附件设备210相同或者基本相似。进一步地，附件设备510可被构造为或适合于与图5A中的电子设备500耦合。附件耦合表面523可提供相关联的电子设备(诸如，电子设备500)耦合到附件设备510的区域。第二磁体阵列545可设置在附件耦合表面523的后面并邻近设备耦合表面523，并且可包括彼此具有不同长度的第二多个磁体540。如图所示，第二多个磁体540中的一些或全部可连接至彼此或邻接彼此，并且第二多个磁体540还可以以形成直线的交变极性的模式布置。第二多个磁体540还可包括多个第一极性磁体541，多个第一极性磁体541与多个第二极性磁体542形成交变极性的第二模式。如上述第一和第二极性磁体531、532的情况，第一极性可以是正极或者北极，而第二极性可以是负极或南极。在各种实施例中，第二模式的交变极性可对应于第一模式的交变极性，或者甚至可以与第一模式的交变极性相反。

类似于上面的第一磁体阵列535，第二磁体阵列545可以也关于内部点或区域(诸如在中心处)是非连续的。第二磁体阵列545可以因此被分为以交变极性的模式布置的两个或更多个分开的连续的磁体区段。一个或多个引脚574可以邻近第二磁体阵列545布置。例如，三个分别的引脚574可以在第二磁体阵列545的中心区域处作为一组布置在一起，使得两个分开的连续的磁体区段形成在该组引脚574的两侧。在各种实施例中，附件设备510上的该组引脚574可对应于电子设备500上的一组电接触部570。当附件设备510如本文所阐述地适当地对准并耦合至电子设备500时，引脚574可接触电接触部，使得在引脚与接触部之间形成并保持电气连接。以这种方式，多个引脚574和多个电接触部组合以在附件设备510与电子设备500之间提供电气连接性导管(conduit)。

图5C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的示例性引脚至电接触部布置。布置575描绘了引脚574，其接触电接触部570以在附件设备与电子设备之间形成电连接。同样，绝缘体区域572可将引脚574与电接触部570布置电气隔离，使得任何其它的引脚、电接触部或者可能是导电的设备耦合表面503不会经历干扰或短路。引脚574与电接触部570之间的摩擦力可包括“X-分量”摩擦力562和“Y-分量”摩擦力564。这些摩擦力562、564是可以容易地被适于自动对准并耦合磁阵列的磁力克服的力。第一磁体阵列535与第二磁体阵列545之间的这种自动对准和耦合接着还用于自动地将附件设备510与电子设备500对准并耦合。

图6A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有水平偏移和作为结果的它们之间的水平力的示例性磁体阵列。布置600可包括第一磁体阵列535和第二磁体阵列545，它们被构造为彼此相互作用。在一些实施例中，第一磁体阵列535可被构造为在电子设备内使用，而第二磁体阵列545可被构造为在耦合至电子设备的附件设备内使用。此外，磁体阵列可各自形成交变极性的模式，并且模式可以是彼此相反的。

各个磁体阵列中的互补磁体之间的吸引力660可将第二磁体阵列545拉向第一磁体阵列535。然而，如图所示，在第一和第二磁体阵列的对准之间可具有水平偏移。在该情况下，吸引力660将不沿着整个阵列存在，而是仅在相反的磁体重叠的那些位置处存在。对于一些区域，由于整体的水平偏移，相似的磁体将重叠。这可接着在那些区域处导致排斥力。沿着磁体阵列的吸引力与排斥力的总体组合导致水平校正力662，该力可起作用以适当地对准磁体阵列。该水平校正力662的量级可以是每个磁体阵列内的交变极性模式中的不同磁体的数量的函数。随着更多磁体被布置到沿磁体阵列的交变极性的实例中，总的水平校正力662可以增大。这是因为交变极性的增大接着导致在其处排斥力反作用于磁体阵列以迫使它们到适当对准的位置的数量的增多。

图6B以侧截面图示出了根据本公开的各种实施例的在其磁体阵列处具有垂直力的示例性磁性对准的附件至设备的连接。例如，布置602可以与上述构造400完全相同或基本相似。如图所示，电子设备100中的多个磁体130和附件设备210中的多个磁体240可以布置为使得它们彼此吸引并在设备之间创建耦合。垂直力分量664可以很大程度上取决于在磁体阵列中磁体有多高。在磁体高的情况下，垂直力的量或在该方向上相应的相对移动可以是大的。在磁体短的情况下，存在减小量的高度或空间以供磁体彼此吸引并耦合。因此，优选具有较短的磁体以便限制沿垂直力分量664方向的可能的移动或不对准的量。

图7A以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有完整长度磁体阵列以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例性电子设备。在一些实施例中，电子设备700可类似于上面的电子设备500。一个或多个电接触部770可设置在具有多个单独磁体730的磁体阵列内，该磁体阵列可设置在电子设备700的表面的后面并邻近电子设备700的表面。电子设备700可以是全尺寸的，使得磁体730可形成完整长度磁体阵列。同样，磁体阵列可包括交变极性的模式。

图7B以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的图7A的完整长度磁体阵列。当考虑其整体时，多个磁体730形成完整长度磁体阵列735。总体上，磁体阵列735可关于内部点(诸如，中心点)非对称。这会导致当磁体阵列735被反转或翻转时磁体阵列735不能以适当对准的方式与相应的磁体阵列耦合。磁体阵列735的变短部分或截短部分736也可关于内部点或中心点非对称。在各种实施例中，总体磁体阵列735可包括也具有用于多个磁体的交变极性的内部部分737。

然而，不同于总体磁体阵列735和截短部分736，内部部分737可关于内部点或中心点对称。在该具体的示例性示例中，磁体阵列735的内部部分737可具有关于中心点对称的四个磁体或磁性部分。磁体阵列735的外部部分可包括不是内部部分737的磁体阵列的所有部分，或者可仅包括位于截短部分736内但不在内部部分737内的那些部分。在这样的实例中，外部部分可包括关于中心点非对称的至少四个额外的磁体或磁体部分。当然，也可包括5个、8个、10个或更多的磁体或磁体部分。

通过具有关于内部点或中心点的非对称模式，总体磁体阵列模式起作用以促进并更好地支持根据设备设计和审美而合适的取向、对准和耦合。在附件设备的取向被反转或翻转的情况下，某些对准仍可在附件与电子设备之间产生一些磁吸引力，但是这种吸引力将远远小于规格化的吸引力，该规格化的吸引力仅在附件与电子设备彼此的单个预期的取向和对准处可实现。此外，磁体阵列模式可被设计为使得即使在反转或翻转的取向中一些吸引力存在并可微弱地将附件保持或耦合至电子设备的情况下，实际的对准可以是轻微但显著地偏移。因此，对于使用不适当取向的任何耦合来说，既存在减小量的吸引力又存在设备之间明显的偏移，使得用户将容易地意识到某些事情不正确。

由于附件和电子设备两者上不对称的匹配磁体模式，两个设备的预期取向和对准可导致规格化的吸引力，其表示在各自设备中的两个磁体阵列之间可达到的磁吸引力的最大量。在其它的取向和/或对准处，可在两个磁体阵列之间观测到较小的磁吸引力。在仍有的其它取向和/或对准处，可观测到磁排斥力。不管取向和/或对准，仅适当的或预期的取向和对准导致甚至接近最大可能的或规格化的吸引力的磁吸引力。在各种实施例中，每种其它的取向和对准导致或者排斥力或者不大于规格化吸引力的一半的吸引力。在一些实施例中，在不是适当或预期的取向和对准的任何对准和/或取向处，可实现不大于规格化吸引力的三分之一。

图7C以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的具有不同长度磁体阵列以用于形成磁性对准的附件至设备的连接的示例性系列的电子设备。电子设备700可以是全尺寸电子设备，使得它具有设置在其内的完整长度磁体阵列。电子设备701可以是中等尺寸电子设备，使得它具有设置在其内的中等尺寸或截短的磁体阵列。电子设备702可以是小尺寸的电子设备，使得它具有设置在其内的短的磁体阵列。如在图7C中所看到的，用于每个磁体阵列的模式关于磁体阵列的中心点或其它内部点可以是相同的。磁体阵列之间的仅有差异则可以是关于它们的长度，较短的磁体阵列仅仅不具有朝向它们阵列末端的额外磁体。关于每个磁体阵列的中心区域及附近区域，这些部分关于那里的磁体可以全部是完全相同的。

本质上，较长磁体阵列模式是较短磁体阵列模式的延展，具有匹配较短长度的部分，其中该较短长度具有用于这些部分或长度的相同模式。通过以这种方式布置不同尺寸的磁体阵列的模式，即使是在使用不同尺寸的电子设备和附件设备的情况下，可仍具有用于磁耦合以及电气连接形成和保持的显著功能，因为用于每个这样的设备的磁体阵列的至少中心部分将仍然匹配并能够便于某种形式的对准和耦合。在较长磁体阵列模式由两个设备使用并可以被利用的情况下，可观测到较大量的磁吸引。

尽管可用于增大磁力和节省空间，但当形成磁阵列时，通过彼此接触或彼此紧密邻近放置多个磁体可观测到各种问题。图8A以正视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的示例性磁布置。磁布置830可包括被布置为交变极性的模式的第一极性磁体831和第二极性磁体832。特别地，磁体831和832被布置为使得它们或者彼此接触或者彼此紧密邻近。

图8B以侧视图示出了用于图8A的磁布置中的一部分的示例性磁通密度场。磁布置部分836可包括第一极性磁体831，其与一个或多个第二极性磁体(未示出)接触或紧密邻近。因此，可生成相对大的磁通密度场837，特别是在第一极性磁体831接触或接近第二极性磁体的位置处。具有该大的磁通密度场837可有助于增加磁强度，但对于其它物品也可能是有问题的。例如，信用卡和/或定位在相应电子设备外部(诸如，在其表面处)的其它磁性部件会受到这种大磁通的影响。在一些情况下，这种大磁通会消除或以其它方式损坏磁条卡上的数据。

图8C以侧图示出了根据本公开的各种实施例的用于图8B的局部磁布置的该部分的示例性分流器和磁布置。磁布置838也可包括第一极性磁体831，其可接触或紧密邻近一个或多个第二极性磁体(未示出)，使得可生成大的磁通密度场。载体834可定位在第一极性磁体831的后侧，以便将磁体保持在其相应设备内的固定位置处。另外，分流器850可定位在第一极性磁体831的前表面处或该前表面附近。分流器850可由铁或其它适合的材料形成，以便阻挡或屏蔽磁通密度场从第一极性磁体831向其相应设备的外表面延伸开。以这种方式，磁体阵列内的磁体可彼此接触或紧密邻近放置以创建较高的磁通密度场，并且这些较高的场仍然有效地被屏蔽以免影响相应设备外部的其它物品。尽管未示出，但分流器850也可定位在磁体831的后表面处或该后表面附近。

图8D以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于磁性对准的附件至设备的连接的可替代的示例性局部磁布置。磁布置838可类似于上面的磁布置830，因为它可包括被布置为交变极性的模式的第一极性磁体831和第二极性磁体832。同样类似地，磁体831和832被布置为使得它们或者彼此接触或者彼此紧密邻近。另外，多个分流器850可放置在磁体831和832的前方，并且具体地可以放置在磁体相遇的地方。以这种方式，在不同极性磁体的交接处生成的大量磁通可有效地被屏蔽以免在整个设备外部造成明显的问题。同样，如果期望，分流器也可定位在磁体831和832的后面。

图9A以侧截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用凸形磁体的示例性磁性连接的附件至设备的布置。布置901可类似于图6B所示的布置602以及图8C所示的布置838，其中磁体931和分流器950属于电子设备，并且磁体940属于附件设备。如图所示，一个或多个磁体931可具有本质上为凸形的配合表面937。在这样的布置中，诸如通过图8C和8D中所示的那样，通过使用分流器950在磁体的端部处屏蔽或以其它方式控制磁通可以是优选的。遗憾的是，在磁体的端部处使用分流器可导致跨交变磁体的整个阵列的力或效用的有效损失。因此，在磁体的端部处控制磁通的其它方式可允许更加鲁棒地使用整个磁体阵列，同时仍允许交变磁体的端部彼此邻接或相对接近。

图9B以侧截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用薄的凹形磁体的示例性磁性连接的附件至设备的布置。布置902可类似于上面的布置901，其中显著的不同是电子设备中的磁体外形。如图所示，磁体932中的一个或多个可具有本质上为凹形的配合表面938。在这样的布置中，在凹的配合表面938处的磁体特定形状用于在不使用分流器并且不使磁体间隔开的情况下控制磁体的端部处的磁通。在一些实施例中，电子设备内的磁体阵列中的磁体932可彼此邻接。磁体932可以相对地薄，并且可与它们位于其内的设备的内表面接近地定位。

图9C以侧截面图示出了根据本公开的各种实施例的使用厚的凹形磁体的示例性磁性连接的附件至设备的布置。布置903可类似于上面的布置901和902，其中显著的不同是电子设备中的磁体外形和位置。如图所示，磁体933中的一个或多个也可具有本质上为凹形的配合表面。同样，凹形配合表面938处的磁体的特定形状用于在不使用分流器并且不使磁体间隔开的情况下控制磁体的端部处的磁通，诸如磁体在阵列中彼此邻接的地方。然而，不同于布置902中的相对薄的磁体932，布置903中的磁体933可以相对地厚并且可定位在距它们位于其内的设备的内表面相对较远的距离939处。如将容易地理解的，较厚的磁体可更加远离配合磁体940被间隔，并且仍可比更加接近配合磁体940被间隔的较薄磁体生成更多的磁吸引或力。

除了控制每个磁体的端部处的磁通外，每个磁体的特定形状可用于具体控制由该磁体施加的磁力的量和位置。更复杂的磁体形状可用于施加所期望的精确量的力。如果期望，这样的复杂磁体形状可有助于便于在X和Y(横向和竖向)两个方向上一个磁体阵列到另一个磁体阵列上的对准控制。

图10以正视图示出了根据本公开的各种实施例的具有短的和长的凹形磁体的示例性磁体阵列部分。例如，磁体阵列部分1035可以是较长的完整长度磁体阵列的一部分，诸如上面磁体阵列735中所示出的。磁体阵列部分1035可包括上述的交变极性的磁体，尽管为了简化在这里没有示出。磁体阵列部分1035可包括多个短磁体1036和多个长磁体1037，这两者可包括凹形配合表面，并且这两者可包括一个或两个极性。如图所示，短磁体1036的形状可以相对简单，并且可基本类似于上面描绘的磁体932或933。长磁体1037的形状可以更加复杂，并且可包括较薄或锥形端部以及凹形的中心区域1038。该更加复杂的形状可提供期望的磁力量，同时还限制磁体1037的端部处的磁通量。

图11以侧视图示出了根据本公开的各种实施例的用于示例性磁性连接的附件至电子设备的布置的各种示例性磁体阵列移位。布置1181示出了相对于相应的配合磁体阵列上的若干主要元件放置的磁体阵列部分1130。尽管为了说明的目的仅示出了磁体阵列的一部分，但将理解的是，整个磁体阵列可包括从磁体阵列部分1130的一端或两端延伸更远的额外磁体。例如可定位在附件设备上的磁体阵列部分1130可包括在中心区域处的一个或多个引脚1174，以及给定的磁体1131和给定的磁体组合1133。引脚1174可设计为对准并接触电接触部1170，同时给定的磁体1131可设计为对准相应的给定磁体1141，并且给定的磁体组合1133可设计为对准相应的给定磁体组合1143。如布置1181中所示，整个磁体阵列部分1130具有从应当相对于相应的配合阵列对准的位置向左的偏移或移位。应当理解，尽管在两个磁体阵列部分上仅标识了若干关键元件，但整个磁体阵列部分类似地偏移相同的移位量。该移位可以是给定量，使得在两个阵列中的偏移磁性元件之间存在一些磁吸引，但是并非是对于两个磁体阵列的精确对准将存在的最佳或最大磁吸引。在该布置1181处，磁体阵列将彼此吸引并耦合，但是偏移量将清楚地指示没有发生磁体阵列(以及相应的附件和电子设备)之间的最佳对准。作为一个示例，该向左侧的移位可以是大约10-30mm的量级。当然，其它偏移尺寸或量也是可能的。

布置1182描绘了相对于相应的配合磁体阵列上的关键元件最佳放置的磁体阵列部分1130。即，给定的磁体1131直接对准相应的给定磁体1141，引脚1174直接对准电接触部1170，并且给定的磁体组合1133直接对准给定的磁体组合1143。在该精确的对准处，配合磁体阵列经受最大可能的磁吸引力，因为全部磁性元件如所设计地对准。布置1183类似于布置1181，只是磁体阵列部分1130具有从应当相对于相应的配合阵列对准的位置向右的偏移或移位。同样，该移位可以是给定的量，使得在两个阵列中的偏移磁性元件之间存在一些磁吸引，但是并非是对于两个磁体阵列的精确对准将存在的最佳或最大磁吸引，而且偏移量将清楚地指示没有发生磁体阵列之间的最佳对准。作为一个示例，该向左侧的移位可以是大约10-30mm的量级。当然，其它偏移尺寸或量也是可能的。

图12示出了根据本公开的各种实施例的示例性磁性连接的附件至电子设备的布置的基于移位的力的曲线图。磁力可以以牛顿测量，而移位可以距最佳以mm测量。曲线1201可表示F_y，其可以为配合磁体阵列之间的吸引力的量。曲线1202可表示F_x，其可以为配合磁体阵列中经受的横向力的量。将容易理解的是，配合磁体阵列将趋于相对彼此横向移动，以在F_x为零的位置处耦合。移位位置1281、1282和1283中的每一个可对应于前述的布置1181、1182、1183。如所看到的，横向力F_x在移位位置1281、1282、1283中的每一个处为零，使得这些移位反映出磁体阵列相对于彼此自然地横向移动以便耦合的位置或偏移。这三个移位位置中，显然在零位移处的最佳位置1282具有最大的磁吸引力F_y，因为这是两个阵列中的全部磁性元件与相应的适合的配合磁性元件准确地对准的位置。同样，尽管磁性阵列将在移位位置或方位1281和1283处吸引并耦合，但在这些位置处磁吸引力F_y将明显较弱，并且横向偏移量将是显著的。还可存在其它偏移或移位位置，这些其它位置的磁吸引力甚至更弱并且横向偏移量甚至更大。

图13示出了根据本公开的各种实施例的用于便于磁性对准的附件至电子设备的连接的示例性方法的流程图。方法1300可包括处理步骤，除其它可能性之外，这些处理步骤可完全由附件或电子设备的制造者执行、可完全由附件和电子设备的使用者执行、或可完全由被配置为便于附件和电子设备的所描述的使用的处理器执行。在第一处理步骤1302，第一磁体阵列可邻近电子设备的耦合表面或在电子设备的耦合表面处放置。如以上指出的，第一磁体阵列可包括以交变极性的第一模式布置的第一多个磁体。除了其它可能的布置外，第一模式可具有关于内部点对称的交变极性的内部部分以及关于该内部点非对称的交变极性的外部部分。还可应用关于第一模式的上述进一步细节。在一些实施例中，第一磁体阵列可通过安装或放置在电子设备内来放置，诸如通过手动或自动组装。在一些实施例中，第一磁体阵列可由于电子设备的使用者的处理来放置。

在下一个处理步骤1304，第二磁体阵列可邻近附件或附件设备的耦合表面或者在附件或附件设备的耦合表面处放置。第二磁体阵列可包括以对应于交变极性的第一模式的交变极性的第二模式布置的第二多个磁体。类似地，第二磁体阵列可通过安装或放置在附件设备内来放置，或者可由于附件设备的使用者的处理来放置。在处理步骤1306，多个电接触部可在电子设备的耦合表面处邻近第一磁体阵列设置，以及在处理步骤1308，多个引脚可在附件设备的耦合表面处邻近第二磁体阵列设置。类似于上文，这些电接触部和引脚可通过分别安装或放置在电子设备和附件设备处来设置，或者可由于这些设备的使用者的处理和作为结果的露出或布置来设置。

在随后的处理步骤1310，可便利布置，使得在某些条件下第一磁性阵列和第二磁性阵列以特定的对准自动耦合。特别地，所便利的布置导致当第一磁体阵列以类似于特定取向和对准的一般取向和对准在第二磁体阵列附近放置时，第二磁体阵列在特别预期的取向和对准处用规格化的吸引力自动耦合至第一磁体阵列。在各种实施例中，自动耦合导致附件设备根据特别紧密的容限与相关联的电子设备适当地取向并对准。特别地，该容限是足够紧密的，使得作为自动耦合的结果，多个引脚总是或几乎总是对准并接触多个电接触部以在附件设备和电子设备之间提供电气连接性的导管。同样，所便利的配置可由电子设备和附件设备的制造者或使用者来执行。

对于前述的流程图，将容易理解的是，每个提供的步骤不总是必需的，并且也可以包括本文没有说明的进一步的步骤。例如，可添加步骤，添加的步骤包含对于偏移距离和/或反转构造的在减小的吸引力下的替代耦合。而且，还可添加提供关于磁体阵列和模式的更多细节的步骤。此外，步骤的精确顺序可根据期望变化，并且一些步骤可同时执行。例如，步骤902和904可一起或者以反转的顺序执行。在一些示例中，所有步骤的同时执行也是可能的。

图14以框图格式示出了根据一些实施例的示例性计算设备1400，其可用于执行本文所描述的各种部件和技术。具体地，详细视图示出了可包含如图1A和1B中所示的电子设备100中的各种部件。这样的部件可包括各种磁性对准的附件至设备的连接物品，以及当电子设备和附件磁性对准并耦合时(诸如，通过前面示例中描述的那些方式)便于电子设备110与附件之间的电气连接性或通信的处理器。如图14所示，计算设备1400可包括处理器1402，其表示用于控制计算设备1400的整体操作的微处理器或控制器。计算设备1400还可包括用户输入设备1408，其允许计算设备1400的用户与计算设备1400交互。例如，用户输入设备1408可以采用多种多样的形式，诸如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕捉输入接口、其它传感器数据形式的输入，等等。更进一步地，计算设备1400可包括显示器1410(屏幕显示器)，其可由处理器1402控制以向用户显示信息(例如，电影或者其它AV或媒体内容)。数据总线1416可便于在至少存储设备1440、处理器1402与控制器1413之间的数据传输。控制器1413可用于通过设备控制总线1414对接并控制不同的设备。计算设备1400还可包括耦合到数据链路1412的网络/总线接口1411。在无线连接的情况下，网络/总线接口1411可包括无线收发器。

计算设备1400还可包括存储设备1440，其可包括单个盘或多个盘(例如，硬盘驱动)，并且包括管理存储设备1440内的一个或多个分区的存储管理模块。在一些实施例中，存储设备1440可包括闪存、半导体(固态)存储器等等。计算设备1400还可包括随机存取存储器(RAM)1420和只读存储器(ROM)1422。ROM 1422可以以非易失性的方式存储要执行的程序、实用程序或进程。RAM 1420可提供易失性数据存储，并且存储与计算设备1400的操作相关的指令。

所描述的实施例的各种方面、实施例、实施方式或特征可单独使用或以任何组合使用。所描述的实施例的各个方面可通过软件、硬件或硬件与软件的组合来实现。所描述的实施例也可实施为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可存储随后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、硬盘驱动、固态驱动以及光数据存储设备。计算机可读介质还可以通过网络耦合的计算机系统分发，使得计算机可读代码以分布的形式被存储和执行。

为了解释，前面的描述使用了特定的术语来提供所描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说明显的是，为了实践所描述的实施例，不需要具体的细节。因此，呈现具体实施例的前面描述是为了说明和描述。它们并不意在穷举或者将所描述的实施例限制为所公开的确切形式。对于本领域的普通技术人员来说明显的是，在上述教导下许多修改和变型是可能的。