磁吸定位式车载无线充电器的制作方法

1.本实用新型属于无线充电技术领域，具体是一种磁吸定位式车载无线充电器。


背景技术：

2.无线充电器是指利用线圈之间的电磁感应原理来对电子设备进行充电的设备，原理类似于变压器。其在发送端和接受端各有一个线圈，发送端线圈链接有线电源产生电磁信号，接受端线圈感应发射端的电磁信号从而产生电流给电子设备的电池充电。应用在汽车上的无线充电器为车载无线充电器，
3.现有的车载无线充电器上设有磁铁以将电子设备磁吸在无线充电器上，车载无线充电器上的磁吸技术仅仅是对电子设备进行磁吸定位，但未考虑到无线充电效率的问题，磁吸定位仅仅是依靠不断加强磁力以使得电子设备不会滑落，但磁铁的磁力加强后磁场随之加强，这样又会严重影响电子设备的充电效率，导致充电时间增长；尤其在电子设备带有壳体时需进一步加强磁力也就更进一步降低了充电效率。同时现有的车载无线充电器也无法牢固的吸附电子设备，在遇到路不平坦或者突然加减速时，就会导致电子设备从车载无线充电器上滑落。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种磁吸定位式车载无线充电器，用以解决现有车载无线充电器无法牢固的吸附电子设备，在遇到路面不平坦或者突然加减速时会导致电子设备从车载无线充电器上滑落的问题。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种磁吸定位式车载无线充电器，所述车载无线充电器包括：
7.壳体；
8.无线充电装置，设于所述壳体内，用于对带磁性的电子设备充电；
9.磁吸装置，设于所述壳体内，所述磁吸装置吸引所述带磁性的电子设备在所述壳体表面的预设区域内定位，其中在所述预设区域内时所述带磁性的电子设备的充电效率高于所述带磁性的电子设备位于所述壳体的预设区域外的表面；
10.辅助定位装置，设于所述壳体上，用于在所述磁吸装置吸引所述带磁性的电子设备在所述预设区域内定位后进一步施力确保所述带磁性的电子设备定位在所述预设区域。
11.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述车载无线充电器还包括：
12.功率检测单元，与所述无线充电装置电连接，用于检测所述无线充电装置的功率并产生与所述无线充电装置的功率相匹配的功率信号；
13.控制单元，分别与所述功率检测单元、所述辅助定位装置电连接，所述控制单元基于依据接收的所述功率信号控制所述辅助定位装置工作。
14.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述磁吸装置呈环状包围在所述无线充电装置的外部。
15.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述磁吸装置包括若干磁性件，若干所述磁性件呈环状阵列分布在所述无线充电装置的外部。
16.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述车载无线充电器还包括保持机构，若干所述磁性件均设于所述保持机构内。
17.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述车载无线充电器还包括：
18.按键，设于所述壳体上，所述按键被按压时产生按键信号，所述控制单元与所述按键电连接，所述控制单元基于依据接收的所述按键信号控制所述辅助定位装置工作。
19.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述辅助定位装置包括第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂分别设于所述壳体的相对两侧，所述第一夹持臂和所述第二夹持臂相向运动夹持所述带磁性的电子设备。
20.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述辅助定位装置还包括驱动件，所述驱动件驱动所述第一夹持臂和所述第二夹持臂相向运动。
21.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述驱动件为驱动电机，所述驱动电机的输出轴设有齿轮，所述第一夹持臂和第二夹持臂上分别设有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条分别与所述齿轮啮合。
22.作为上述磁吸定位式车载无线充电器的优选方案，所述辅助定位装置还包括支撑件，所述支撑件上设有第一限位柱和第二限位柱，所述第一夹持臂和第二夹持臂上分别设有第一限位孔和第二限位孔，所述第一限位柱和第二限位柱分别设于所述第一限位孔、所述第二限位孔内。
23.综上所述，本实用新型的有益效果如下：
24.本实用新型实施例提供的磁吸定位式车载无线充电器在设置磁吸装置吸引带磁性的电子设备在壳体表面的预设区域内之外，还设置了辅助定位装置在磁吸装置吸引带磁性的电子设备在预设区域内定位后进一步施力确保带磁性的电子设备定位在预设区域，因此提高了无线充电设备与电子设备的连接稳定性，解决了无线充电器在遇到路面不平坦或者突然加减速时会导致电子设备从车载无线充电器上滑落的问题。同时，本实用新型实施例提供的磁吸定位式车载无线充电器中通过辅助定位装置对电子设备施力确保带磁性的电子设备定位在预设区域，因此无需加强磁力以避免电子设备滑落，从而避免了单独靠加强磁力对充电效率造成的影响。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。
26.图1为本实用新型实施例2中磁吸定位式车载无线充电器的立体图；
27.图2为本实用新型实施例2中磁吸定位式车载无线充电器另一个视角的立体图；
28.图3为本实用新型实施例2中磁吸定位式车载无线充电器的爆炸图；
29.图4为本实用新型实施例2中无线充电装置在壳体的盖板上的投影的结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例2中壳体的盖板上的投影的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例2的辅助定位装置中第一夹持臂和第二夹持臂相向运动
前的结构示意图；
32.图7为本实用新型实施例2的辅助定位装置中第一夹持臂和第二夹持臂相向运动后的结构示意图；
33.图8为本实用新型实施例3的无线充电器中无线充电装置、磁吸装置的结构示意图；
34.图9为本实用新型实施例4的无线充电器中无线充电装置、磁吸装置的结构示意图；
35.图10为本实用新型实施例4中无线充电装置的环状包围区域的结构示意图；
36.图11为本实用新型实施例5中辅助定位装置的电路连接原理框图；
37.图12为本实用新型实施例6中辅助定位装置的电路连接原理框图。
38.图中零件部件及编号：
39.100、无线充电装置；120、环状包围区域；200、磁吸装置；210、磁性件； 300、辅助定位装置；310、第一夹持臂；311、第一齿条；312、第一限位孔； 320、第二夹持臂；321、第二齿条；322、第二限位孔；330、驱动件；331、齿轮；340、支撑件；341、第一限位柱；342、第二限位柱；400、壳体；410、保持机构；420、盖板；430、中框；440、底壳；451、第一按键；452、第二按键； 461、第一指示灯；462、第二指示灯；470、预设区域；500、电路板；600、功率检测单元；700、控制单元；
40.箭头x的方向为第一方向，第一方向为无线充电器的长度方向；箭头y的方向为第二方向，第二方向为无线充电器的厚度方向；箭头z的方向为第三方向，第三方向为无线充电器的高度方向；第三方向与第一方向相垂直，第二方向与第一方向相垂直，第二方向与第三方向相垂直。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实实用新型的保护范围之内。
42.实施例1
43.本实用新型实施例1公开了一种磁吸定位式车载无线充电器，无线充电器包括壳
体400、无线充电装置100、磁吸装置200及辅助定位装置300，无线充电装置100设于壳体400内，用于对带磁性的电子设备充电。磁吸装置200设于壳体400内，该磁吸装置200吸引带磁性的电子设备在壳体表面的预设区域内定位，其中在预设区域内时带磁性的电子设备的充电效率高于带磁性的电子设备位于壳体的预设区域外的表面。辅助定位装置300设于壳体400上，用于在磁吸装置200吸引带磁性的电子设备在预设区域内定位后进一步施力确保带磁性的电子设备定位在预设区域。
44.本实施例中磁吸定位式车载无线充电器在设置磁吸装置200吸引带磁性的电子设备在壳体表面的预设区域内之外，还设置了辅助定位装置300在磁吸装置吸引带磁性的电子设备在预设区域内定位后进一步施力确保带磁性的电子设备定位在预设区域，因此提高了无线充电设备与电子设备的连接稳定性，解决了无线充电器在遇到路面不平坦或者突然加减速时会导致电子设备从车载无线充电器上滑落的问题。磁吸装置吸引带磁性的电子设备在壳体表面的预设区域内定位，其中在预设区域内时带磁性的电子设备的充电效率高于带磁性的电子设备位于壳体的预设区域外的表面，因此提高了无线充电装置对电子设备的充电效率。同时，本实用新型实施例提供的磁吸定位式车载无线充电器中通过辅助定位装置300对电子设备施力确保带磁性的电子设备定位在预设区域，因此无需加强磁力以避免电子设备滑落，从而避免了单独靠加强磁力对充电效率造成的影响。
45.实施例2
46.请参见图1至图3，本实用新型实施例1公开了一种磁吸定位式车载无线充电器，无线充电器包括壳体400、无线充电装置100、磁吸装置200、电路板500 及辅助定位装置300，无线充电装置100、磁吸装置200、电路板500均设置在壳体400的内部，辅助定位装置300设置在壳体400上。现定义无线充电器的长度方向为第一方向(箭头x的方向)，无线充电器的厚度方向为第二方向(箭头y的方向)，无线充电器的高度方向为第三方向(箭头z的方向)；第三方向与第一方向相垂直，第二方向与第一方向相垂直，第二方向与第三方向相垂直。在本实施例中无线充电器可为车载无线充电器或普通的无线充电器。
47.如图3所示，上述壳体400包括盖板420、保持机构410、中框430和底壳 440，在本实施例中盖板420为玻璃制成，所述盖板420、保持机构410、中框 430和底壳440沿第二方向依次连接为壳体400，且在保持机构410、中框430 和底壳440之间形成了容纳腔。上述无线充电装置100和电路板500就设置在该容纳腔内，且无线充电装置100与电流板电性连接。上述磁吸装置200呈环状包围在无线充电装置100的外部，具体的该磁吸装置200包括若干磁性件210，若干磁性件210呈环状阵列分布在无线充电装置100的外部。如图3所示在保持机构410朝向盖板420的一侧面上设有环状凹槽，上述若干磁性件210均设于保持机构410的环状凹槽内，使得若干磁性件210围成环状，本实施例中磁性件可为磁铁。在本实施例中的电子设备上设有与磁吸装置200相互吸引的磁吸机构，该电子设备可为穿戴电子设备进行充电(如智能手表、智能手环)、无线耳机进行充电(如airpods耳机，airpods耳机的无线充电盒进行充电，无线充电盒再对airpods耳机进行充电)或通信设备(如手机)。
48.如图4所示，无线充电装置100的直径为r1，如图5所示，在壳体表面上设有预设区域470；该预设区域470为以无线充电装置100的中心为中心，以直径r2形成的圆型区域，其中r2的数值为r1数值的1.1至1.2倍。磁吸装置200 吸引带磁性的电子设备至壳体表面的预设区域470内定位(如图5中箭头方向所示)，带磁性的电子设备在该预设区域470中进充电
时的充电效率是高于电子设备在该预设区域470外的充电效率。
49.如图3、图6和图7所示，上述辅助定位装置300包括驱动件330、支撑件 340、第一夹持臂310和第二夹持臂320，该驱动件330和支撑件340设置在上述容纳腔内，且驱动件330和支撑件340均固定安装在底壳440上，在本实施例中驱动件330为驱动电机，在驱动电机的输出轴上同轴安装有齿轮331；该支撑件340上设有供齿轮331穿过的通孔，且支撑件340上通孔沿第三方向的相对两侧分别设有第一限位柱341和第二限位柱342。
50.第一夹持臂310和第二夹持臂320分别设于壳体400沿第三方向的相对两侧，第一夹持臂310和第二夹持臂320上分别设有第一齿条311和第二齿条321，第一齿条311和第二齿条321分别穿过壳体400的内壁至容纳腔内，且第一齿条311和第二齿条321分别与齿轮331啮合；其中第一齿条311与齿轮331的上侧轮齿啮合，第二齿条321与齿轮331的下侧轮齿啮合。同时如图6和图7 所示，在第一夹持臂310和第二夹持臂320上分别设有第一限位孔312和第二限位孔322，第一限位孔312和第二限位孔322均为腰型孔，上述第一限位柱 341和第二限位柱342分别设于第一限位孔312、第二限位孔322内。
51.则上述辅助定位装置的工作原理为：辅助定位装置的初始状态如图6所示，当驱动电机的输出轴顺时针方向转动时，齿轮331逆时针转动，通过齿轮331 与齿条的啮合带动第一夹持臂310和第二夹持臂320相向运动，从而夹持住带磁性的电子设备；同理，驱动电机的输出轴逆时针转动时辅助定位装置不在夹持电子设备。同时，第一限位柱341和第二限位柱342分别设于第一限位孔312、第二限位孔322内，虽然第一限位柱341、第二限位柱342可分别在第一限位孔 312、第二限位孔322内运动，但第一限位柱341在第一限位孔312的两端分别具有极限的位置，因此可保证第一夹持臂310不会从壳体400上脱离，第二限位柱342在第二限位孔322的两端也分别具有极限的位置，因此可保证第二夹持臂320不会从壳体400上脱离。
52.本实施例在设置磁吸装置200与带磁性的电子设备相磁吸之外，还设置了辅助定位装置300夹持带磁性的电子设备，因此提高了无线充电设备与电子设备的连接稳定性，解决了无线充电器受到撞击或剧烈振动时电子设备容易脱离无线充电器的问题。
53.实施例3
54.如图8所示，本实用新型实施例3中的磁吸定位式车载无线充电器在实施例2的基础上进行改进。具体是本实施例中的磁吸装置200包括八个具有磁力的磁珠，八个磁珠呈环状阵列分布在无线充电装置的外部，在保持机构410朝向盖板420的一侧面分别相对各磁珠设有一个磁珠槽，每个磁珠固定安装在一个磁珠槽内。
55.实施例3中的磁吸定位式车载无线充电器中其他结构及工作原理与实施例2 中相同。
56.实施例4
57.如图9所示，本实用新型实施例4中的磁吸定位式车载无线充电器在实施例2的基础上进行改进。具体是本实施例中的无线充电装置100呈环状，无线充电装置100的中部为环状包围区域120，无线充电装置100的环状包围区域 120如图10中剖面线部分所示。在本实施例中保持机构410朝向盖板420的一侧面上设有环状凹槽，无线充电装置100设于保持机构410的环状凹槽内。上述磁吸装置200设于无线充电装置100的环状包围区域120内，保持机构410 朝向盖板420的一侧面上还设有圆槽，磁吸装置200设于保持机构410的圆槽内。
58.实施例4中的磁吸定位式车载无线充电器中其他结构及工作原理与实施例2 中相同。
59.实施例5
60.如图11所示，本实用新型实施例5中的磁吸定位式车载无线充电器在实施例2或实施例4的基础上进行改进。具体是本实施例中无线充电器还包括功率检测单元600和控制单元700，功率检测单元600与无线充电装置100电连接，用于检测无线充电装置100的功率并产生与无线充电装置100的功率相匹配的功率信号。控制单元700的第一输入端与功率检测单元600的输出端连接，控制单元700的第一输出端与辅助定位装置300中的驱动电机的输入端连接。
61.本实施例中功率检测单元600实时检测无线充电器的充电功率，并产生与无线充电装置100的功率相匹配的功率信号；而控制单元700实时接收该功率信号，并将功率信号与预设功率进行比较，当功率信号大于等于预设功率时(本实施例中预设功率为额定功率的60％)，说明此时无线充电器在对电子设备进行充电，则控制单元700控制驱动电机的输出轴顺时针转动，驱动第一夹持臂310 和所述第二夹持臂320相向运动夹持所述带磁性的电子设备。
62.实施例6
63.如图12所示，本实用新型实施例6中的磁吸定位式车载无线充电器在实施例5的基础上进行改进。具体是本实施例中的无线充电器还包括第一按键451、第二按键452、第一指示灯461、第二指示灯462，第一按键451、第二按键452、第一指示灯461、第二指示灯462均设于壳体的下部，第一按键451、第二按键 452分别设于壳体400沿第三方向的相对两侧，第一指示灯461、第二指示灯462 分别设于壳体400沿第三方向的相对两侧。
64.其中，第一按键451的输出端与控制单元700的第二输入端连接，第二按键451与控制单元700的第三输入端连接，控制单元700的第二输出端与第一指示灯461的输入端连接，控制单元700的第三输出端与第二指示灯462的输入端连接。当第一按键451被按压时产生第一按键信号，当第二按键452被按压时产生第二按键信号。
65.本实施例中功率检测单元600实时检测无线充电器的充电功率，并产生与无线充电装置100的功率相匹配的功率信号；而控制单元700实时接收该功率信号，并将功率信号与预设功率进行比较，当功率信号大于等于预设功率时(本实施例中预设功率为额定功率的60％，例如额定功率为10w，则预设功率为6w)，说明此时无线充电器在对电子设备进行充电，则控制单元700控制驱动电机的输出轴顺时针转动，驱动第一夹持臂310和所述第二夹持臂320相向运动夹持所述带磁性的电子设备；同时当功率信号大于等于预设功率时，控制单元700 控制第一指示灯461、第二指示灯462发光，从而显示当前无线充电装置在对电子设备进行充电。
66.同时当用户需要取下电子设备时，用户可按压第一按键451，第一按键451 产生第一按键信号，控制单元700接收到第一按键信号后控制驱动电机的输出轴逆时针转动，驱动第一夹持臂310和所述第二夹持臂320相背离运动使得辅助定位装置不再夹持带磁性的电子设备。同时当用户需要取下电子设备时，用户也可以按压第二按键452，第二按键452产生第二按键信号，控制单元700接收到第二按键信号后控制驱动电机的输出轴逆时针转动，驱动第一夹持臂310 和所述第二夹持臂320相背离运动使得辅助定位装置不再夹持带磁性的
电子设备。
67.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。