可堆叠磁性保持连接器接口的制作方法_2

文档序号:9830063阅读:来源:国知局

[0046]如下文将进一步所述的,信号可在连接检测电路确定插头连接器202与对应连接器配合时被提供在触点214a,214b处,并且使用路由电路或开关电路来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或连接器造成损害的触点短接。路由电路可确定在互连的缆线、设备、附件和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。
[0047]虽然主体200被图示和描述为包括一个插头连接器(即插头连接器202),但本发明的实施例还可包括主体200上的其他类型的连接器。例如,插头连接器202可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外,不是使用磁体来保持与连接器202的配合接触,而是可使用过盈配合来将连接器保持在与连接器202的配合位置中。
[0048]如上所述,连接器主体204的插头连接器202可与设备和缆线组件的对应插座连接器配合;下面的附图示出了这些对应插座连接器及它们如何与本发明的可堆叠插头连接器配合的实例。
[0049]图3A和3B根据本发明一个实施例分别示出基本设备300、第一外围设备302(例如耳机)、第二外围设备304(例如电源适配器充电器)和第三外围设备305(例如外部电池)的未配合和配合的可堆叠连接器。如图3A所示,基本设备300包括位于设备外壳308内并且被设置在设备外壳308的外表面(例如侧表面)处的可堆叠插座连接器306。将在下文中参考图5A更详细地描述插座连接器306 ο虽然在图3A中未示出,但设备300的正面可包括被容纳在可由金属材料或聚合物材料制成的设备外壳308内的触摸屏显示器、扬声器和多功能按钮。为简单起见,在图3A或3B中未示出各种内部部件,诸如控制电路、图形电路、总线、存储器、存储设备及其他部件。
[0050]图3A还示出了第二外围设备304包括延伸到主体314(例如图2A和2B所示的主体204)的缆线310。第二外围设备304可经由主体318的可堆叠插座连接器316与第一外围设备302配合,该主体318经由缆线322连接到第二外围设备302。更具体地,插座连接器316可沿插入轴线324与主体314的可堆叠插头连接器(例如图2B所示的可堆叠插头连接器202)配合。任选地,第三外围设备305可经由缆线323经由主体321的可堆叠插座连接器319和可堆叠插头连接器(例如图4A所示的可堆叠插头连接器404)与第一外围设备302和第二外围设备304两者连接。一旦在配合位置中,信号(例如电力和/或数据)便可在第二外围设备304和第一外围设备302之间交换,或者任选地在第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305之间交换。参考图2A、2B、4A和4B更详细地讨论可堆叠插头连接器和插座连接器以及相关联的主体的实施例。
[0051]如图3B所示,第一外围设备302可在与第三外围设备305和/或第二外围设备304配合期间也与设备300配合。例如,与主体318上的插座连接器316相对的(图4A所示的)可堆叠插头连接器可沿插入轴线326与插座连接器306配合。在配合时,信号(例如电力和/或数据)可在第一外围设备302和设备300之间交换。此外,如果第一外围设备302在与设备300配合期间还与第三外围设备305和/或第二外围设备304配合,则信号可在设备300、第一外围设备302、以及第三外围设备305和/或第二外围设备304中的任一者之间交换。下文中参考图9详细描述在设备300、第一外围设备302、第三外围设备305和/或第二外围设备304及其组合之间传送信号的过程。
[0052]虽然设备300被图示和描述为一个特定电子媒体设备,但本发明的实施例适于与多种电子设备一起使用。例如,用于接收或传输音频信号、视频信号或数据信号的任何设备可与本发明一起使用。在一些情况下,由于其潜在的小形状因数,本发明的实施例特别适用于与便携式电子媒体设备一起使用。如本文所用,电子媒体设备包括具有可用于呈现人类可感知的媒体的至少一个电子部件的任何设备。此类设备可包括例如便携式音乐播放器(例如,MP3设备以及Apple的iPod设备)、便携式视频播放器(例如,便携式DVD播放器)、蜂窝电话(例如,智能电话诸如Apple的iPhone设备)、可穿戴设备(诸如智能手表)、摄影机、数码相机、投影系统(例如,全息投影系统)、游戏系统、PDA、台式计算机以及平板电脑(例如,Apple的iPad设备)、膝上型电脑或其他移动计算机。这些设备中的一些设备可被配置为提供音频、视频或其他数据输出或感官输出。
[0053]在一个实施例中,设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305的可堆叠连接器可以是用于包括主机电子设备和附件设备两者的产品的生态体系的主物理连接器接口的模块化元件。主机设备的实例包括智能电话、便携式媒体播放器、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机和其他计算设备。附件或外围设备可以是连接到主机并与主机通信或者以其他方式扩展主机的功能的任何硬件。很多不同类型的附件设备可被专门设计或适用于向插座连接器(例如插座连接器306)提供信号(例如电力和/或数据),以便向主机(例如设备300)提供附加功能。
[0054]此外,设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305中的任一者可被替换为本文所述的任何其他设备或附件。例如,两个或更多个附件可通过可堆叠连接器与一个设备连接,或者两个或更多个设备可与一个附件连接。另选地,两个或更多个设备和/或两个或更多个附件可以可堆叠连接器配置来连接。不耦接到设备或附件的缆线组件还可经由可堆叠连接器互连,并且包括不可堆叠连接器。例如,缆线组件可包括在传统连接器和包括一个或多个可堆叠连接器的连接器主体之间延伸的缆线。传统连接器可连接到设备或附件或者甚至被替换为另一个可堆叠连接器,由此允许一个缆线组件连接到可堆叠连接器的两个堆栈。
[0055]主体314、主体308以及主体314和主体308的变型形式可与作为该生态体系的一部分的每个附件设备一起被包括,以使得主机能够在直接配合或者使用可堆叠插座连接器经由可堆叠连接器的堆栈间接配合时向附件提供信号。附件或外围设备的实例包括对接底座、充电器、外部电源(诸如外部电池)、缆线适配器、收音机闹钟、游戏控制器、音频设备、耳麦或耳机、视频设备和适配器、键盘、医疗传感器设备(诸如心率监视器和血压监视器)、销售点(POS)终端、以及可连接到主机设备并与主机设备交换数据的多种其他硬件设备。可使用各种无线通信协议来在主机设备和附件之间传送数据。
[0056]还应当理解,上文所述的设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305是示例性的,并且可能有各种修改形式。例如,在本文中作为插头连接器进行描述的可堆叠连接器可以是插座连接器,并且反之亦然。另选地,插头连接器和插座连接器可被替换为齐平表面,使得所有可堆叠插头连接器和插座连接器在外观上没有物理差别。与设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305—起被包括的可堆叠连接器(例如插头连接器和插座连接器)的数量可变化。例如,第二外围设备304的主体314可包括两个可堆叠连接器(插头连接器和/或插座连接器),而不是如上文所述包括单个插座连接器。此外,主机设备和/或附件还可包括多于两个可堆叠连接器。例如,设备300可包括三个或四个可堆叠连接器,并且可同时与多个外围设备或附件、主机设备及其组合连接。作为电触点的替代或除此之外,根据本发明的可堆叠连接器可包括光学元件,以用于发送和/或接收光学信号并将信号在光学信号和电信号之间进行转换。例如,可堆叠连接器可包括光学发射器、光学接收器和/或光学收发器,以用于使用电磁信号进行通信(例如红外数据通信)。连接器的光学元件的另外的实例和讨论可在于2012年11月29日提交的并且标题为“Hybrid Optical Connector”的共同拥有和共同未决的美国专利申请13/688,727中找到,该美国专利的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
[0057]如上所述,在本文中对于第一外围设备302和第三外围设备305的(图3A所示的)主体318和321提供更多细节;下面的附图示出了主体318和321的其他实施例。
[0058]图4A和4B是根据本发明一个实施例得包括可与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202和图3A所示的插座连接器306)配合的第一可堆叠连接器402和第二可堆叠连接器404的连接器主体400的两个取向的简化透视图。主体400可能看起来像是AppleLightning连接器,并且与(图2A和2B所示的)主体200共享类似性。主体400的前表面406和背表面408两者包括可堆叠连接器,而主体200在其前表面206上仅包括一个可堆叠连接器(例如插头连接器202)。如图4A中所示,背表面408包括插头连接器404。插头连接器404可与插头连接器202(图2B中所示的)及其变型形式类似。因此,以上关于和涉及插头连接器202及其变型形式的描述可适用于插头连接器404,并且在这里为了简洁不再重复。
[0059]返回到主体400,图4A和4B还示出了在前表面406和背表面408之间延伸的侧表面410。缆线412从侧表面410延伸,并且可与附件(例如图3A所示的第一外围设备302)、设备(例如图3A所示的设备300)、另一个附件(例如图3A所示的第二外围设备304)、或另一个连接器主体(例如可堆叠连接器主体或图1B所示的连接器100的主体)耦接。缆线412可包括多条线,该多条线耦接到主体400的内部部件(例如路由电路,如下文参考图6A-8进一步所述的)以及缆线412还可耦接到的附件、主设备、连接器、或其他设备。
[0060]如图4B所示,前表面406包括用于限定插座连接器402的周缘413,该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图2B所示的插头连接器202)。插座连接器402包括可在与另一个可堆叠连接器配合时接触另一个可堆叠连接器(例如图2B所示的插头连接器202)的对应配合表面(例如图2B所示的配合表面212)的突出的配合表面414。配合表面414包括第一触点416a和第二触点416b,以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图4B所示,触点416a,416b在与配合表面414取向于其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插座连接器402可围绕与触点416a,416b和/或配合表面414取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线324)来与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合。
[0061]触点416a,416b可以是平坦端表面,或者它们可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点或突出端子。图4B还示出了与配合表面414相邻的磁体418a-418d。磁体418a-418d可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与插座连接器402取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如,磁体418b和418c可以是相同极性的,并且具有与磁体418a和418d的极性相反的极性。为了提供这个极性,磁体418a-418d可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力来基本上将插座连接器402和对应的插头连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体418a-418d可不仅有助于配合连接器,而且将连接器保持在配合位置中。
[0062]如下文将进一步讨论的那样,信号可在连接检测电路(例如如下文在图6A-8的描述之后所讨论的)确定插座连接器402与对应的连接器配合时被提供在触点416a,416b处,并使用路由电路或开关电路(例如如下文参考图6A-8所述)来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或其他连接器造成损害的触点短接。还可包括路由电路,以确定在互连的缆线、设备、附件、其他连接器和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。
[0063]虽然主体400被图示和描述为包括两个特定连接器(即插头连接器404和插座连接器402),但本发明的实施例还可在主体400上包括其他类型的连接器。例如,插头连接器404可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外,不是使用磁体来保持插头连接器404与插座连接器402之间的配合接触,而是可使用过盈配合来将连接器保持在配合位置中。
[0064]如上所述,在本文中对于(图3A所示的)设备300的(图3A所示的)插座连接器306提供更多细节;下面的附图示出来插座连接器206的实例。
[0065]图5A是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器(例如图4A所示的插头连接器404或图2B所示的插头连接器202)配合的可堆叠插座连接器502的设备500(例如设备300)的简化透视图。设备500可与(图3A和3B所示的)设备300及其变型形式相同或类似。因此,以上关于和涉及设备300及其变型形式的描述可适用于设备500,并且在这里为了简洁不再重复。可堆叠插座连接器502可与(图4B所示的)插座连接器402类似,区别在于其位于设备外壳506的背表面504上,而插座连接器402位于(图4B所示的)主体400的背表面上。设备500还可包括耦接到插座连接器502的多条线,以用于提供和接收信号(例如数据和/或电力)。
[0066]如图5A所示,背表面504包括用于限定插座连接器502的周缘508,该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图2B所示的插头连接器202)。插座连接器502包括可在与另一个可堆叠连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合时接触另一个可堆叠连接器的对应配合表面(例如图2B所示的配合表面212)的突出的配合表面510。配合表面510包括第一触点512a和第二触点512b,以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图5所示,触点512a,512b在与配合表面510其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插座连接器502可围绕与触点512a,512b和/或配合表面510取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如图3A所示的插入轴线326)来与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合。
[0067]触点512a,512b可以是平坦端表面,或者它们可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点或突出端子。如下文将进一步所述的,信号可在(例如参考图6A-8所讨论的)连接检测电路确定插头连接器502与对应连接器配合时被提供在触点512a,512b处,并且使用路由电路或开关电路来路由。
[0068]图5A还不出了与配合表面510相邻的磁体514a_514d。磁体514a_514d可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与
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