用于对多个设备充电的可折叠刚性对接底座的制作方法

用于对多个设备充电的可折叠刚性对接底座
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年9月23日提交的美国临时申请第63/082263号的权益和优先权，该临时申请以引用方式并入。


背景技术：

3.在过去数年，电子设备已变得无处不在。我们带着它们去到任何地方。电子设备可构成我们的一些活动的必需部分，诸如检查电子邮件、观看视频或关注新闻。电子设备也可以是我们的一些活动的补充，诸如当提供电子邮件更新或充当会议提醒时。
4.这些电子设备需要周期性地充电。通常，需要将缆线插入电子设备中，或者需要将电子设备放置在无线充电器上，以便对电子设备内部或以其他方式与电子设备相关联的电池充电。
5.当电子设备被放置在无线充电器上时，可能期望电子设备中的充电电子器件与无线充电器中的电子器件正确地对准。正确对准可提高从无线充电器向电子设备充电的效率，从而节省电力并减少充电时间。但是一旦正确地对准，电子设备可能被无意中碰撞和移动。因此，还可能期望电子设备相对于无线充电器牢固地保持在适当位置。
6.充电可在各种位置进行，例如，在床边桌上、在旅行期间的酒店房间中、在工作时、在咖啡店中以及在其他位置。因此，可能期望携带这些无线充电器。为了有利于这一点，可能期望无线充电器折叠起来或以其他方式闭合成紧凑形式。
7.这些电子设备非常受欢迎，使得通常期望能够一次对多于一个设备充电。因此，可能期望无线充电器能够同时对多个设备充电。
8.因此，所需要的是可向多于一个电子设备提供电力、可正确地对准并牢固地保持电子设备并且折叠成紧凑形状的无线充电器。


技术实现要素：

9.因此，本发明的实施方案可提供无线充电器，这些无线充电器可向多于一个电子设备提供电力，可正确地对准并牢固地保持电子设备，并且折叠成紧凑形状。
10.本发明的例示性实施方案可提供具有对准特征结构的无线充电器，该对准特征结构用于将电子设备与该无线充电器对准。该无线充电器还可包括附接特征结构，该附接特征结构用于将该电子设备附接到该无线充电器，使得该电子设备相对于该无线充电器牢固地保持在适当位置。在本发明的这些和其他实施方案中，对准特征结构和附接特征结构可以是同一特征结构，但在其他实施方案中，它们可以是独立的特征结构。在本发明的这些和其他实施方案中，可包括多于一个对准和附接特征结构以将多于一个电子设备对准和附接到无线充电器。
11.本发明的例示性实施方案可采用磁体作为对准特征结构和附接特征结构两者。无线充电器中的磁体可吸引电子设备中的对应磁体。该磁性吸引力可有助于将电子设备与无线充电器对准。该磁性吸引力还可有助于将电子设备相对于无线充电器固定在适当位置。
12.线圈可周向地围绕无线充电器中的磁体定位。当无线充电器中的磁体与电子设备中的对应磁体对准时，无线充电器中的线圈可与周向地围绕电子设备中的对应磁体定位的对应线圈对准。无线充电器中可包括屏蔽件以增加无线充电器中的线圈与电子设备中的线圈之间的耦接，从而提高充电效率并减少充电时间。
13.本发明的例示性实施方案采用磁体阵列作为对准特征结构和附接特征结构两者。无线充电器中的磁体阵列可吸引电子设备中的对应磁体阵列。该磁性吸引力可有助于将电子设备与无线充电器对准。该磁性吸引力还可有助于将电子设备相对于无线充电器固定在适当位置。
14.磁体阵列可周向地围绕无线充电器中的线圈定位。当无线充电器中的磁体阵列与电子设备中的对应磁体阵列对准时，无线充电器中的线圈可与被电子设备中的对应磁体阵列周向地围绕的对应线圈对准。无线充电器中可包括屏蔽件以增加无线充电器中的线圈与电子设备中的线圈之间的耦接，从而提高充电效率并减少充电时间。
15.本发明的例示性实施方案可提供可一次对多于一个电子设备充电的无线充电器。例如，无线充电器可包括第一叶片和第二叶片，该第一叶片具有用于对第一电子设备充电的第一对准、附接和充电部件，该第二叶片具有用于对第二电子设备充电的第二对准、附接和充电部件。第一叶片可包括顶侧上的第一接触表面。磁体阵列可定位在第一接触表面下方。磁体阵列可侧向且周向地围绕第一线圈。第一壳体可支撑磁体阵列和第一线圈。第一壳体可以为第一线圈提供屏蔽并且改善第一线圈和第一电子设备中的对应线圈之间的耦接。
16.第二叶片可包括用于对第二电子设备充电的充电定位盘。充电定位盘可包括可定位在第二接触表面下方的磁体。磁体可以被第二线圈侧向且周向地围绕。定位盘壳体可支撑磁体和第二线圈。定位盘壳体可以为第二线圈提供屏蔽并且改善第二线圈和第二电子设备中的对应线圈之间的耦接。
17.定位盘可通过定位盘铰接部附接到第二叶片中的第二壳体。定位盘铰接部可利用可提供旋转轴线的单个轴，从而充电定位盘可在第二叶片上方旋转。当第二电子设备不具有允许其易于定位在平坦表面上的设计时，这可允许定位盘处于吸引和固定第二电子设备的位置。定位盘铰接部可允许充电定位盘从其位于第二叶片的顶侧上方并且相对于第二叶片成直角或接近直角的较高位置移动到充电定位盘驻留在第二叶片中的开口或通道中的较低位置。
18.主铰接部可用于将第一叶片接合到第二叶片。主铰接部可沿第一方向折叠，使得第一叶片的顶侧可与第二叶片的顶侧相邻。主铰接部可沿第二方向折叠，使得第一叶片的底侧可与第二叶片的底侧相邻。这些布置可提供具有用于旅行的紧凑形式的无线充电器。闭合磁体可放置在第一叶片和第二叶片两者中，以在折叠时将第一叶片固定到第二叶片。闭合磁体可靠近铰接部放置。这可有助于将无线充电器保持在闭合位置，同时允许其易于打开。
19.当第一叶片的底侧与第二叶片的底侧相邻时，第一叶片的接触表面和第二叶片的充电定位盘可被暴露。接触表面可放置在第一电子设备的表面上，例如放置在已面朝下放置的电话的背部上。然后，可将第二电子设备放置在无线充电器的顶部上并附接到充电定位盘，充电定位盘可处于较高位置或较低位置，这取决于第二电子设备。这可提供用于对多个设备充电的节省空间的布置。
20.主铰接部可包括用于在第一叶片和第二叶片之间传输数据和电力的柔性电路板。柔性电路板可包括多个导体以在第一叶片和第二叶片之间形成电连接。导体可各自由两条或更多条冗余迹线形成。该冗余可有助于保护主铰接部免于因第一叶片和第二叶片的折叠和展开而形成开路。附加地或另选地，一个或多个导体或迹线可具有蛇形图案，其中该蛇形图案为部分或完全嵌套的蛇形图案。
21.无线充电器可通过缆线接收电力和数据。缆线还可向使用该同一缆线的外部设备提供数据。缆线可连接到主铰接部、第一叶片或第二叶片。缆线可直接拴系到主铰接部、第一叶片或第二叶片中的电路或部件。缆线可另选地端接在可插入连接器插座中的连接器插入件中，其中连接器插座位于主铰接部、第一叶片或第二叶片中。
22.本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。
附图说明
23.图1示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
24.图2示出了图1的无线充电器的仰视图；
25.图3是图1的无线充电器的分解图；
26.图4示出了可用于图1的无线充电器的电子电路的布局；
27.图5a和图5b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
28.图6a和图6b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
29.图7a和图7b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
30.图8a和图8b示出了图11的无线充电器的一部分的剖面图；
31.图9a和图9b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的剖面图；
32.图10a和图10b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的剖面图；
33.图11示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
34.图12示出了图11的无线充电器；
35.图13是图11的无线充电器的分解图；
36.图14示出了可用于图11的无线充电器的电子电路的布局；
37.图15a和图15b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
38.图16a和图16b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
39.图17a和图17b示出了根据本发明的实施方案的另一定位盘铰接部；
40.图18a和图18b示出了根据本发明的实施方案的另一定位盘铰接部；
41.图19a和图19b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
42.图20a和图20b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
43.图21a和图21b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
44.图22是图21a和图21b的定位盘铰接部的详细视图；
45.图23是图21a和图21b的定位盘铰接部的下侧图；
46.图24示出了根据本发明的实施方案的可用于主铰接部中的柔性电路板；
47.图25示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的侧视图；
48.图26示出了根据本发明的实施方案的具有蛇形导体的柔性电路板的示例；
49.图27a和图27b示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例；
50.图28a和图28b示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例；
51.图29示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例；
52.图30示出了根据本发明的实施方案的可用于主铰接部的层；
53.图31示出了根据本发明的实施方案的可用于将主铰接部的柔性电路板附接到叶片中的板的连接器；
54.图32示出了图31的连接器的侧视图；
55.图33a和图33b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
56.图34示出了可用于图33a和图33b的无线充电器的电子器件；
57.图35是图33a和图33b的无线充电器的分解图；
58.图36a和图36b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器；
59.图37a和图37b示出了图36a和图36b的无线充电器的铰接部；
60.图38示出了根据一些实施方案的结合了磁性对准系统的无线充电系统的简化表示；
61.图39a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统的透视图，并且图39b示出了穿过图39a的磁性对准系统截取的横截面；
62.图40a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统的透视图，并且图40b示出了穿过图40a的磁性对准系统截取的横截面；
63.图41示出了根据一些实施方案的次级对准部件的简化俯视图；
64.图42a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统的透视图，并且图42b示出了穿过图42a的系统的一部分截取的轴向剖视图，而图42c至图42e示出了根据一些实施方案的具有径向磁性取向的弓形磁体的示例；
65.图43a和图43b示出了根据一些实施方案的不同磁性对准系统的力分布曲线的曲线图；
66.图44示出了根据一些实施方案的次级对准部件的简化俯视图；
67.图45a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统的透视图，并且图45b和图45c示出了穿过图45a的系统的不同部分截取的轴向剖视图；
68.图46a和图46b示出了根据各种实施方案的次级对准部件的简化俯视图；
69.图47示出了根据一些实施方案的次级对准部件的简化俯视图；
70.图48a至图48c示出了根据本发明的实施方案的移动磁体；
71.图49a和图49b示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构；
72.图50a和图50b示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构；
73.图51至图53示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构；
74.图54示出了第一电子设备中的第一磁体与第二电子设备中的第二磁体之间的法向力；
75.图55示出了第一电子设备中的第一磁体与第二电子设备中的第二磁体之间的剪
切力；
76.图56示出了根据一些实施方案的结合了nfc标签电路的无线充电器设备的分解图；
77.图57示出了根据一些实施方案的无线充电器设备的局部剖视图；
78.图58示出了根据一些实施方案的可在便携式电子设备中实现的过程的流程图；
79.图59是图1的无线充电器的另选分解图；
80.图60a和图60b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部；
81.图61示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部的部件；
82.图62示出了根据本发明的实施方案的可用于将铰接部附接到充电定位盘的杆；
83.图63示出了根据本发明的实施方案的主铰接部的一部分；并且
84.图64示出了根据本发明的实施方案的可用于在主铰接部中的柔性电路板上形成迹线的金属化图案的示例。
具体实施方式
85.图1示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。与其他被包括的附图一样，本附图是为了进行示意性的说明而显示，并且它并不限制本发明的可能的实施方案或权利要求。
86.无线充电器100可包括第一叶片110和第二叶片120。第一叶片110和第二叶片120可通过主铰接部130接合。第一叶片110可包括顶表面116和底表面118。第一叶片110还可包括接触表面112。第二叶片120可包括充电定位盘140，此处示出为处于较低位置并且位于第二叶片120的腔体124中。第二叶片120可包括顶表面126和底表面128。
87.本发明的实施方案可提供可正确地对准并牢固地保持一个或多个电子设备的无线充电器。因此，第一叶片110可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备(未示出)中的充电电路与第一叶片110中的充电电路对准。第一叶片110还可包括一个或多个附接特征结构以将第一电子设备附接到第一叶片110。此外，第二叶片120可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备(未示出)中的充电电路与第二叶片120的充电定位盘140中的充电电路对准。第二叶片120还可包括一个或多个附接特征结构以将第二电子设备附接到第二叶片120。这些各种对准特征结构和附接特征结构的示例如下所示。
88.本发明的实施方案还可一次对多于一个电子设备充电。因此，无线充电器100可包括第一叶片110和第二叶片120，该第一叶片用于对第一电子设备充电，该第二叶片具有用于对第二电子设备充电的充电定位盘140。在该示例中，第一叶片110可被配置为对电话充电，而第二叶片120和充电定位盘140可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，第一叶片110和第二叶片120可被配置为对相同类型的设备充电。例如，第一叶片110和第二叶片120两者均可被配置为对电话充电。另选地，第一叶片110和第二叶片120两者可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，无线充电器可包括三个或更多个叶片，其中每个叶片被配置为对相同或不同类型的电子设备充电。
89.本发明的实施方案还可提供可折叠成紧凑形状的无线充电器。在该示例中，主铰接部130可允许无线充电器100闭合，使得第一叶片110的顶表面116与第二叶片120的顶表
面126相邻。主铰接部130还可允许无线充电器100闭合，使得第一叶片110的底表面118与第二叶片120的底表面128相邻。
90.充电定位盘140可经由定位盘铰接部150附接到第二叶片120。定位盘铰接部150可允许充电定位盘140从如图所示的闭合或较低位置移动到打开或较高位置。在打开或较高位置中，充电定位盘140可与第二叶片120的顶表面126成直角或接近直角。
91.主铰接部130和定位盘铰接部150可在充电时为无线充电器100提供大量灵活性。例如，主铰接部130可允许第一叶片110的底表面118与第二叶片120的底表面相邻。在该配置中，第一叶片110可用于对第一电子设备充电，而第二叶片120可用于对第二设备充电。例如，无线充电器100的第一叶片110的接触表面112可放置在第一电子设备的背面上，其中第一电子设备是电话。第二叶片120的充电定位盘140可用于对第二电子设备充电。充电定位盘140可处于较高位置或较低位置，这取决于第二电子设备的特定特征以及任何用户偏好。
92.图2示出了图1的无线充电器的仰视图。无线充电器100可包括第一叶片110和第二叶片120。第一叶片110和第二叶片120可通过主铰接部130接合。第一叶片110可包括底表面118，而第二叶片120可包括底表面128。
93.充电定位盘140可位于第二叶片120中的腔体124中。充电定位盘140可通过定位盘铰接部150附接到第二叶片120。定位盘铰接部150可允许充电定位盘140相对于第二叶片120旋转到较高位置，这可更适用于对电子设备诸如手表或其他可穿戴计算设备充电。为了有利于充电定位盘140的旋转，充电定位盘140的后侧在第二叶片120的底表面128处可用。这可允许将力施加到充电定位盘140，以便将其移动到打开或较高位置。
94.图3是图1的无线充电器的分解图。无线充电器100可包括第一叶片110和第二叶片120，该第一叶片用于对第一电子设备充电，该第二叶片用于对第二电子设备充电。第一叶片110可通过主铰接部130接合到第二叶片120。
95.第一叶片110可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备与第一叶片110对准。具体地讲，第一叶片110可包括环形磁体阵列320。当第一电子设备与第一叶片110接近时，磁体阵列320可吸引第一电子设备(未示出)中的对应磁体阵列(未示出)。磁体阵列320还可充当附接设备以将第一电子设备附接到第一叶片110。接触表面112也可充当附接设备。具体地讲，接触表面112可由将电话(例如)的背面保持到第一叶片110的高摩擦或高静摩擦材料形成。接触表面112的高摩擦或高静摩擦表面可增加从第一叶片110移除第一电子设备所需的剪切力。接触表面112可附加地或另选地使用粘合剂形成。使用粘合剂可增加从第一叶片110移除第一电子设备所需的法向力。
96.一旦对准，第一叶片110就可使用线圈330向第一电子设备提供充电。磁体阵列320可侧向且周向地围绕线圈330。可在连接器300处接收电力。连接器300可以是闪电、usb c型或其他类型的连接器。可通过板410向控制电路310提供该电力。控制电路310可在线圈330中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第一电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第一电子设备可使用这些感应电流来对第一电子设备中的电池充电。线圈330和磁体阵列320可由第一底部壳体350支撑。
97.第二叶片120可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备与第二叶片120对准。具体地讲，第二叶片120可包括磁体420。当第二电子设备与充电定位盘140接近时，磁体420可吸引第二电子设备(未示出)中的对应磁体(未示出)。磁体420还可充当附接设备以
将第二电子设备附接到充电定位盘140。
98.一旦对准，充电定位盘140就可使用线圈430向第二电子设备提供充电。线圈430可侧向且周向地围绕磁体420。在连接器300处接收的电力可由板410提供给充电定位盘140中的控制电路412。控制电路412可在线圈430中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第二电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第二电子设备可使用这些感应电流来对电池和第二电子设备充电。线圈430、磁体420和控制电路412可被支撑在充电定位盘壳体440中。第二叶片120可由第二底部壳体450支撑。定位盘铰接部150可将充电定位盘壳体440附接到第二底部壳体450。板410可通过缆线414(图4中所示)与控制电路412通信。板410可通过柔性电路板132与控制电路310通信。
99.无线充电器100还可包括顶层510和底层550。这些层可以是天然的或人造的，并且可包括具有吸附力的表面。第一顶部壳体530和第二顶部壳体532可通过间隔件520接合到顶层510。柔性电路板132和主铰接部130可由保护层560和保护层562保护。应变消除支架564还可有助于保护柔性电路板132免受主铰接部130折叠时可能出现的应变的影响。无线充电器100还可包括磁体540。磁体540可被布置为当无线充电器100沿第一方向折叠时将第一叶片110的顶表面116固定到第二叶片120的顶表面126。磁体540可被布置为当无线充电器100沿第二方向折叠时将第一叶片110的底表面118固定到第二叶片120的底表面128。
100.这些无线充电器的部分可由各种材料形成。接触表面112和其他高摩擦表面可由弹性体、塑料、pvc塑料、橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯、聚氨酯、腈、氯丁橡胶、硅树脂或其他材料形成。接触表面112可使用双射注塑工艺形成。例如，接触表面112可由被较软的有机硅层覆盖的聚碳酸酯层形成。充电定位盘壳体440、定位盘铰接部150、第一底部壳体350、第二底部壳体450和其他部分可由铝、不锈钢或其他材料形成。这些和其他结构可通过计算机数控(cnc)机加工、金属注塑成型、冲压、锻造、使用深拉伸工艺或其他技术形成。顶层510和底层550可由皮革或其他天然或人造材料形成。
101.图4示出了可用于图1的无线充电器的电子电路的布局。无线充电器100可包括第一叶片110和第二叶片120。第一叶片110和第二叶片120可通过主铰接部130接合。可由无线充电器100在连接器300处接收电力。连接器300可以是闪电、usb c型或其他类型的连接器。在连接器300处接收的电力可由板410用于通过缆线414向充电定位盘140中的控制电路412提供电力。同样，充电定位盘140可在定位盘铰接部150处附接到第二叶片120。来自板410的电力可通过主铰接部130中的柔性电路板132提供给控制电路310。
102.在本发明的这些和其他实施方案中，连接器300可位于无线充电器100的其他部分上。另外，连接器300可被省略，并且拴系缆线可直接连接到无线充电器100中的这些或其他电路或部件中的一者。下图示出了示例。
103.图5a和图5b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。在该示例中，无线充电器101可类似于无线充电器100(图1中所示)。无线充电器101可包括第一叶片110和第二叶片120。第一叶片110可利用主铰接部130接合到第二叶片120。缆线580可以是直接连接到主铰接部130中的拴系缆线。如图5b所示，由无线充电器101在缆线580上接收的电力可由板410接收。板410可通过柔性电路板132向控制电路310提供电力。
104.图6a和图6b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。在该示例中，在该示例中，无线充电器102可类似于无线充电器100(图1中所示)。无线充电器102可通过缆线580接
收电力。缆线580可以是拴系到无线充电器102的第一叶片110中的连接器301的拴系缆线。电力可由板312通过缆线580接收。板312可向控制电路310提供电力。板312还可通过主铰接部130中的柔性电路板132向第二叶片120中的板410提供电力。
105.图7a和图7b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。在该示例中，无线充电器103可类似于无线充电器100(图1中所示)。在该示例中，连接器300可位于无线充电器103的第一叶片110中。在连接器300处接收的电力可被提供给板312。板312可向第一叶片110中的控制电路310提供电力。板312还可通过柔性电路板132和主铰接部130向第二叶片120中的板410提供电力。
106.在本发明的这些和其他实施方案中，数据能够以与电力相同或类似的方式流动。例如，可通过第一叶片110中的线圈330向第一电子设备提供数据。还可通过第二叶片120中的线圈430向第二电子设备提供数据。类似地，可通过第一叶片110中的线圈330从第一电子设备接收数据。还可通过线圈430和第二叶片120从第二电子设备接收数据。
107.在上述示例中，充电定位盘140可通过定位盘铰接部150附接到第二底部壳体450。在本发明的这些和其他实施方案中，可使用其他定位盘铰接部。下图示出了示例。
108.图8a和图8b示出了图1的无线充电器的一部分的剖面图。第二叶片120可包括通过定位盘铰接部150附接到第二叶片120的充电定位盘140。充电定位盘140可包括顶表面142、磁体420和线圈430。磁体420和线圈430可容纳在充电定位盘壳体440中。定位盘铰接部150可附接到轴852，该轴可附接到第二底部壳体450。在所示闭合位置中，定位盘铰接部150的表面154可搁置在止挡件853上。当充电定位盘140处于较低位置并且在腔体124中时，这可提供充电定位盘140的顶表面842与第二叶片120的顶表面126之间的正确对准。在该位置中，无线充电器100闭合。定位盘铰接部150可围绕轴852旋转，直到定位盘铰接部150的表面855接触止挡件856。此时，充电定位盘140可处于较高位置并且在腔体124外。在该位置中，无线充电器100打开。充电定位盘140可与第二叶片120的顶表面126大致成直角。例如，充电定位盘140可相对于第二叶片120的顶表面126成介于85度和90度之间的角度。例如，充电定位盘140可相对于第二叶片120的顶表面126成87度的角度。充电定位盘140可另选地在其处于较高位置时相对于第二叶片120的顶表面126成89度的角度。
109.在该配置中，当无线充电器100闭合时，止挡件853可接触定位盘铰接部150的表面854。这可将充电定位盘140的顶表面142与第二叶片120的顶表面126对准。另外，当无线充电器100打开时，止挡件856可接触定位盘铰接部150上的表面855。止挡件853和止挡件856可在组装期间附接到第二叶片120的壳体部分。这可允许止挡件853和止挡件856准确地定位，使得当打开或闭合时，充电定位盘140正确地定位在第二叶片120中。
110.图9a和图9b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的剖面图。无线充电器104可与无线充电器100(图1中所示)相同或类似，其中对定位盘铰接部进行一些改变。充电定位盘140可包括第二叶片120中的充电定位盘壳体440中的磁体420和线圈430。充电定位盘壳体440可通过定位盘铰接部950附接到第二底部壳体450(图3中所示)。定位盘铰接部950可围绕轴线952旋转。在闭合位置中，止挡件953可接触定位盘铰接部950的表面954。在打开状态下，止挡件956可接触定位盘铰接部950的表面955。各种磁体(未示出)可用于将充电定位盘140固定在打开状态、闭合状态或两者中。
111.图10a和图10b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的剖面图。无
线充电器105可与无线充电器100(图1中所示)相同或类似，其中对定位盘铰接部进行一些改变。充电定位盘140可包括充电定位盘壳体440中的磁体420和线圈430。定位盘铰接部150可由形成无线充电器105的顶表面126的柔韧材料形成。因此，铰接部1050可折叠并允许充电定位盘140从较低位置移动到较高位置。各种磁体(未示出)可用于将充电定位盘140固定在打开状态、闭合状态或两者中。
112.同样，可期望无线充电器能够折叠成紧凑形状以有利于其运输。下图示出了此类无线充电器的示例。
113.图11示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。无线充电器1100可包括第一叶片1110和第二叶片1120。第一叶片1110可支持第一电子设备的充电，而第二叶片1120可支持第二电子设备的充电。第一叶片1110可通过主铰接部1130附接到第二叶片1120。
114.图12示出了图11的无线充电器。无线充电器1100可类似于无线充电器100(图1中所示)。无线充电器1100可在缆线580上接收电力。无线充电器1100可包括第一叶片1110和第二叶片1120。第一叶片1110和第二叶片1120可通过主铰接部1130接合。第二叶片1120可包括充电定位盘1140。充电定位盘1140可通过定位盘铰接部1150连接到第二叶片1120。
115.第一叶片1110可包括顶表面1116和底表面1118。第一叶片1110还可包括接触表面1112。第二叶片1120可包括充电定位盘1140，此处示出为处于较低位置并且位于第二叶片1120的腔体1124中。第二叶片1120可包括顶表面1126和底表面1128。
116.本发明的实施方案可提供可正确地对准并牢固地保持一个或多个电子设备的无线充电器。因此，第一叶片1110可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备(未示出)中的充电电路与第一叶片1110中的充电电路对准。第一叶片1110还可包括一个或多个附接特征结构以将第一电子设备附接到第一叶片1110。此外，第二叶片1120可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备(未示出)中的充电电路与第二叶片1120的充电定位盘1140中的充电电路对准。第二叶片1120还可包括一个或多个附接特征结构以将第二电子设备附接到第二叶片1120。这些各种对准特征结构和附接特征结构的示例如下所示。
117.本发明的实施方案还可一次对多于一个电子设备充电。因此，无线充电器1100可包括第一叶片1110和第二叶片1120，该第一叶片用于对第一电子设备充电，该第二叶片具有用于对第二电子设备充电的充电定位盘1140。在该示例中，第一叶片1110可被配置为对电话充电，而第二叶片1120和充电定位盘1140可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，第一叶片1110和第二叶片1120可被配置为对相同类型的设备充电。例如，第一叶片1110和第二叶片1120两者均可被配置为对电话充电。另选地，第一叶片1110和第二叶片1120两者可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，无线充电器可包括三个或更多个叶片，其中每个叶片被配置为对相同或不同类型的电子设备充电。
118.本发明的实施方案还可提供可折叠成紧凑形状的无线充电器。在该示例中，主铰接部1130可允许无线充电器1100闭合，使得第一叶片1110的顶表面1116与第二叶片1120的顶表面1126相邻。主铰接部1130还可允许无线充电器1100闭合，使得第一叶片1110的底表面1118与第二叶片1120的底表面1128相邻。
119.充电定位盘1140可经由定位盘铰接部1150附接到第二叶片1120。定位盘铰接部1150可允许充电定位盘1140从如图所示的闭合或较低位置移动到打开或较高位置。在打开
或较高位置中，充电定位盘1140可与第二叶片1120的顶表面1126成直角或接近直角。
120.图13是图11的无线充电器的分解图。无线充电器1100可包括第一叶片1110和第二叶片1120，该第一叶片用于对第一电子设备充电，该第二叶片用于对第二电子设备充电。第一叶片1110可通过主铰接部1130接合到第二叶片1120。
121.第一叶片1110可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备与第一叶片1110对准。具体地讲，第一叶片1110可包括环形磁体阵列1320。当第一电子设备与第一叶片1110接近时，磁体阵列1320可吸引第一电子设备(未示出)中的对应磁体阵列(未示出)。磁体阵列1320还可充当附接设备以将第一电子设备附接到第一叶片1110。接触表面1112也可充当附接设备。具体地讲，接触表面1112可由将电话(例如)的背面保持到第一叶片1110的高摩擦或高静摩擦材料形成。接触表面1112的高摩擦或高静摩擦表面可增加从第一叶片1110移除第一电子设备所需的剪切力。接触表面1112可附加地或另选地使用粘合剂形成。使用粘合剂可增加从第一叶片1110移除第一电子设备所需的法向力。
122.一旦对准，第一叶片1110就可使用线圈1330向第一电子设备提供充电。磁体阵列1320可侧向且周向地围绕线圈1330。可在连接器1300处接收电力。连接器1300可以是闪电、usb c型或其他类型的连接器。可通过板1410向控制电路1310提供该电力。控制电路1310可在线圈1330中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第一电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第一电子设备可使用这些感应电流来对第一电子设备中的电池充电。线圈1330和磁体阵列1320可由线圈壳体1390和第一底部壳体1350支撑。
123.第二叶片1120可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备与第二叶片1120对准。具体地讲，第二叶片1120可包括充电定位盘1140中的磁体1420。充电定位盘1140可由顶表面1142覆盖。当第二电子设备与充电定位盘1140接近时，磁体1420可吸引第二电子设备(未示出)中的对应磁体(未示出)。磁体1420还可充当附接设备以将第二电子设备附接到充电定位盘1140。
124.一旦对准，充电定位盘1140就可使用线圈1430向第二电子设备提供充电。线圈1430可侧向且周向地围绕磁体1420。在连接器1300处接收的电力可由板1410提供给充电定位盘1140中的控制电路1412。控制电路1412可在线圈1430中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第二电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第二电子设备可使用这些感应电流来对电池和第二电子设备充电。线圈1430、磁体1420和控制电路1412可被支撑在定位盘壳体1440中。第二叶片1120可由第二底部壳体1450支撑。定位盘铰接部1150可将定位盘壳体1440附接到第二底部壳体1450。板1410可通过柔性电路板1132与控制电路1310通信。
125.无线充电器1100还可包括顶层1560和底层1550。这些层可以是天然的或人造的，并且可包括具有吸附力的表面。顺应性层1570可位于顶层1560和顶部壳体1580之间。间隔件1590可定位在顶部壳体1580下方。可包括柔性电路板1132和主铰接部1130。顺应性层1352可定位在底层1550和第一底部壳体1350之间，而顺应性层1452可定位在底层1550和第二底部壳体1450之间。无线充电器1100还可包括磁体(未示出)，该磁体可被布置为当无线充电器1100沿第一方向折叠时将第一叶片1110的顶表面1116固定到第二叶片1120的顶表面1126。这些磁体可被布置为当无线充电器1100沿第二方向折叠时将第一叶片1110的底表面1118固定到第二叶片1120的底表面1128。
126.这些无线充电器的部分可由各种材料形成。接触表面1112和其他高摩擦表面可由弹性体、塑料、pvc塑料、橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯、聚氨酯、腈、氯丁橡胶、硅树脂或其他材料形成。接触表面1112可使用双射注塑工艺形成。例如，接触表面1112可由被较软的有机硅层覆盖的聚碳酸酯层形成。充电定位盘壳体1440、定位盘铰接部1150、第一底部壳体1350、第二底部壳体1450和其他部分可由铝、不锈钢或其他材料形成。这些和其他结构可通过计算机数控(cnc)机加工、金属注塑成型、冲压、锻造、使用深拉伸工艺或其他技术形成。顶层510和底层550可由皮革或其他天然或人造材料形成。另选地，第一底部壳体1350和第二底部壳体1450可以是塑料或其他材料。
127.图14示出了可用于图11的无线充电器的电路。无线充电器1100可包括第一叶片1110和第二叶片1120。可由无线充电器1100在连接器1300处接收电力。连接器1300可以是闪电、usb c型或其他连接器插座。板1410可接收该电力并向充电定位盘1140中的控制电路1412(图13中所示)提供电力。板1410可通过柔性电路板1132向第一叶片1110中的控制电路1312提供电力。可在无线充电器1100的连接器1300处接收数据。该数据可由板1410接收并被提供给充电定位盘1140中的控制电路1144。充电定位盘1140可利用线圈1430向第二电子设备提供数据。另选地，板1410可通过主铰接部1130中的柔性电路板1132向控制电路1312提供数据。控制电路1312可使用线圈1330向第一电子设备提供数据。数据可类似地由控制电路1312和控制电路1412(图13中所示)接收，并且由无线充电器1100使用或经由连接器1300提供给外部设备。充电定位盘1140可通过定位盘铰接部1150附接到第二叶片1120。
128.图15a和图15b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。定位盘铰接部1510可用作图12中的定位盘铰接部1150或用作本发明的其他实施方案中的定位盘铰接部。无线充电器1100可包括支撑充电定位盘1140的第二叶片1120。充电定位盘1140可通过定位盘铰接部1510连接到第二叶片1120。第二叶片1120可包括顶表面1126，而充电定位盘1140可包括顶表面1142。定位盘铰接部1510可包括可旋转轴1520。在图15a中，无线充电器1100可闭合，并且充电定位盘1140可处于较低位置。定位盘铰接部1610的表面1523可与止挡件1522相邻。在该位置中，第二叶片1120的顶表面1126可与充电定位盘1140的顶表面1142平行或对准。在图15b中，充电定位盘1140可旋转到较高位置，并且无线充电器1100可打开。在该位置中，表面1525可与第二叶片1120的止挡件1524相邻。在该位置中，充电定位盘1140的顶表面1142可大致正交于或垂直于第二叶片1120的顶表面1126。例如，顶表面1142可相对于顶表面1126成介于85度和89度之间的角度。顶表面1142可相对于顶表面1126成89度的角度。
129.图16a和图16b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。定位盘铰接部1610可用作图12中的定位盘铰接部1150或用作本发明的其他实施方案中的定位盘铰接部。无线充电器1100可包括支撑充电定位盘1140的第二叶片1120。充电定位盘1140可通过定位盘铰接部1610连接到第二叶片1120。第二叶片1120可包括顶表面1126，而充电定位盘1140可包括顶表面1142。定位盘铰接部1610可包括可旋转轴1620。在图16a中，无线充电器1100可闭合，并且充电定位盘1140可处于较低位置。定位盘铰接部1610的表面1612可与第二底部壳体1450相邻。在该位置中，第二叶片1120的顶表面1126可与充电定位盘1140的顶表面1142平行或对准。在图16b中，充电定位盘1140可旋转到较高位置，并且无线充电器1100可打开。在该位置，表面1622可与第二叶片1120的表面1624相邻。在该位置中，充电定位盘1140的顶表面1142可大致正交于或垂直于第二叶片1120的顶表面1126。例如，顶表面1142可相对于
顶表面1126成介于85度和89度之间的角度。顶表面1142可相对于顶表面1126成89度的角度。
130.图17a和图17b示出了根据本发明的实施方案的另一定位盘铰接部。该定位盘铰接部1710可用作图12中的定位盘铰接部1150或用作本发明的其他实施方案中的定位盘铰接部。定位盘铰接部1710可将充电定位盘1140连接到第二叶片1120。定位盘铰接部1710可包括由块1730支撑的轴1720。块1730可使用紧固件1732紧固到第二底部壳体1450(图13中所示)或其他适当的结构。导线1750可电连接到充电定位盘1140中的电路和其他部件。
131.在本发明的这些和其他实施方案中，可能期望定位盘铰接部诸如图12中的定位盘铰接部1150或定位盘铰接部1710提供对移动的阻力。当充电定位盘1140正在对第二电子设备充电时，这种对移动的阻力可有助于保持充电定位盘1140相对于第二叶片1120的位置。因此，紧固件1740可用于调节施加到轴1720的张力或压力的量。由紧固件1740施加在轴1720上的压力的增加可增加对充电定位盘1140相对于第二叶片1120的移动的阻力。
132.在本发明的这些和其他实施方案中，还可能期望定位盘铰接部诸如图12中的定位盘铰接部1150或定位盘铰接部1710提供到第二叶片1120的增大的物理间隙。下图示出了可提供该附加物理间隙的定位盘铰接部的示例。
133.图18a和图18b示出了根据本发明的实施方案的另一定位盘铰接部。定位盘铰接部1810可用作图12中的定位盘铰接部1150或用作本发明的其他实施方案中的定位盘铰接部。定位盘铰接部1180可将充电定位盘1140连接到第二叶片1120。定位盘铰接部1810可包括第一轴1820。第一轴1820可包括齿轮1822，这些齿轮可驱动第二轴1830的齿轮1832。第二轴1830可包括齿轮1834。齿轮1834可与齿条1840啮合以为第一轴1820和第二轴1830提供侧向移动。
134.在该构型中，定位盘铰接部1810的旋转轴线可沿齿条1840侧向移动。因此，充电定位盘1140可从较低位置旋转到较高位置，并且与第二叶片1120的顶表面1126具有更大的间隙。这可有利于将第二电子设备定位在第二叶片1120上以进行充电。
135.同样，在本发明的这些和其他实施方案中，可能期望定位盘铰接部诸如图12中的定位盘铰接部1150或定位盘铰接部1710提供对移动的阻力。当充电定位盘1140正在对第二电子设备充电时，这种对移动的阻力可有助于保持充电定位盘1140相对于第二叶片1120的位置。因此，本发明的实施方案可利用结构诸如摩擦夹来提供对该移动的阻力。该阻力可以是对称的，即，对充电定位盘1140的向上移动的阻力可与对充电定位盘1140的向下移动的阻力相同。在本发明的其他实施方案中，对向下移动的阻力能够相对于对向上移动的阻力增加。这可提供可在充电时将第二设备保持在适当位置，同时允许无线充电器1100易于打开以供使用的定位盘铰接部1150。下图示出了示例。
136.图19a和图19b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。在该示例中，充电定位盘1140可附接到定位盘铰接部1910。定位盘铰接部1910可包括轴1920和弹簧夹1930。弹簧夹1930可以是单个弹簧夹，或者其可由平行放置在块1940的狭槽1942中的若干个弹簧夹形成。弹簧夹1930可包括插片1932和臂1934。插片1932可插入狭槽1942中，而臂1934可保持轴1920。轴1920和臂1934之间的表面处的干涉可提供对充电定位盘1140相对于第二叶片1120(图12中所示)的移动的阻力。臂1934能够具有不同的宽度以对充电定位盘1140的上下移动提供非对称阻力，或者臂1934可对充电定位盘1140的上下移动提供对称阻力。
137.图20a和图20b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。在该示例中，铰接部2010可包括轴2020。轴2020可通过弹簧夹2030保持在适当位置，该弹簧夹能够与弹簧夹1930(图19b中所示)相同或类似。弹簧夹2030可包括插片2032，该插片可位于铰接部2010的块2040的狭槽2042中。轴2020可以是凸轮形的或以其他方式非圆柱形的，以在充电定位盘1140的上下移动之间提供阻力差。臂2034可具有不同的宽度以对充电定位盘1140的上下移动提供非对称阻力，或者臂2034可相等以对充电定位盘1140的上下移动提供对称阻力。
138.图21a和图21b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。在该示例中，定位盘铰接部2110可提供对充电定位盘1140的移动。在该示例中，定位盘铰接部2110的轴2120可由块2140支撑。轴2120可在较高位置和较低位置之间旋转。磁体2152和2154可被布置为当充电定位盘1140处于较低位置时彼此吸引以将充电定位盘1140固定在适当位置。当充电定位盘1140处于较高位置时，磁体2154和磁体2156可彼此吸引以将充电定位盘1140固定在适当位置。这些磁体之间的磁场可提供对充电定位盘1140的移动的阻力。磁体2152和磁体2156的尺寸可被设定成提供并调节对充电定位盘1140的移动的阻力。根据尺寸设定，对向下移动的阻力和对向上移动的阻力可以是对称的或不对称的。
139.图22是图21a和图21b的定位盘铰接部的详细视图。在该示例中，定位盘铰接部2100的轴2120可由块2140支撑。磁体2154可附接到轴2120，而磁体2152可附接到块2140。
140.图23是图21a和图21b的定位盘铰接部的下侧图。在该示例中，定位盘铰接部2100的轴2120可由块2140支撑。磁体2154可附接到轴2120，而磁体2152可附接到块2140。
141.如图12所示，第一叶片1110和第二叶片1120可通过主铰接部1130连接。主铰接部1130可允许无线充电器1100变成紧凑形状。例如，主铰接部1130可允许第一叶片1110的顶表面1116折叠成与第二叶片1120的顶表面1126相邻。类似地，主铰接部1130可允许第一叶片1110的底表面1118折叠成与第二叶片1120的底表面1128相邻。遗憾的是，这种折叠可磨损主铰接部1130及其部件。例如，主铰接部1130可包括柔性电路板1132。因此，柔性电路板1132可包括用于改善其可靠性的特征结构。下图示出了示例。
142.图24示出了根据本发明的实施方案的可用于主铰接部中的柔性电路板。柔性电路板1132可包括用于连接到如图14所示的板1410的第一末端1134，以及用于连接到同样如图14所示的控制电路1312的第二末端1136。第一末端1134可包括用于与板1410上的对应触点配合的触点1135，而第二末端1136可包括用于与控制电路1312上的对应触点配合的触点1137。柔性电路板1132可包括用于将触点1135连接到触点1137的多条迹线1138。
143.图25示出了根据本发明的实施方案的无线充电器的一部分的侧视图。无线充电器1100的主铰接部1130可包括柔性电路板1132。柔性电路板1132可提供从第一叶片1110中的板1410到第二叶片1200中的控制电路1312的路径。
144.为了提供改善的耐久性，柔性电路板1132上的迹线可具有非线性形状，诸如弯曲、环状或蛇形形状或图案。当主铰接部1130折叠和展开时，这些蛇形形状或图案可更有弹性地进行拉伸和压缩。下图示出了示例。
145.图26示出了根据本发明的实施方案的具有蛇形导体的柔性电路板的示例。在该示例中，迹线2610可具有蛇形形状。如果迹线较窄并且以其他方式更易于因主铰接部1130的折叠而损坏，则这可能是特别有用的。迹线2620可更宽，例如以传送电力。由于迹线2620更宽并且因此可能更稳健，因此它们可能不需要蛇形形状。
146.图27a和图27b示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例。在图27a中，迹线2710可具有蛇形形状，而迹线2720不具有蛇形形状。蛇形形状可嵌套，如迹线2712所示，或者它们可分开，如迹线2714所示。迹线2710可以是部分嵌套的迹线。在图27b中，非蛇形的迹线2750可具有足够宽度。迹线2760可以是嵌套的并且是蛇形的。迹线2760可终止于末端2762和2764。这些迹线可用于一个或多个信号，其中多条迹线用于冗余。迹线2770可以是单条迹线。
147.图28a和图28b示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例。在图28a中，迹线2810可以是完全嵌套的蛇形迹线。迹线2820可以是更宽的迹线并且因此可不具有蛇形形状。迹线2830也可以是完全嵌套的迹线。在图28b中，非蛇形的迹线2850可具有足够宽度。迹线28800可以是嵌套的并且是蛇形的。迹线2860可终止于末端2862和2864。这些迹线可用于一个或多个信号，其中多条迹线用于冗余。迹线2870可以是单条迹线。
148.图29示出了根据本发明的实施方案的可在主铰接部中的柔性电路板上使用的迹线的示例。在该示例中，迹线2910可以是由在末端2912处接合在一起的两个单独迹线2910形成的导体。类似地，迹线2920可以是由在末端2922处接合在一起的两个单独迹线2920形成的导体。
149.在本发明的这些和其他实施方案中，可在主铰接部1130中使用各种层以改善耐久性。示例在下图中示出。
150.图30示出了根据本发明的实施方案的可用于主铰接部的层。在该示例中，可使用热活化膜3020或其他粘合剂层将第一层3010附接到第二层3030。第二层3030和柔性电路板1132可通过热活化膜3040或其他粘合剂层附接到第三层3050。第三层3050可通过热活化膜3060或其他粘合剂层附接到第四层3070。第一层3010和第四层3070可以是柔韧材料，诸如腈橡胶。第二层3030和第三层3050可由塑料或其他材料诸如液晶聚合物形成。
151.图31示出了根据本发明的实施方案的可用于将主铰接部的柔性电路板附接到叶片中的板的连接器。在该示例中，连接器3100可将柔性电路板1132连接到第二叶片1120。连接器3100可包括焊接到板1410上的垫1413的罩3110。板对板连接器3120可在柔性电路板1132和板1410之间形成连接。
152.图32示出了图31的连接器的侧视图。该剖面侧视图沿图31中的线a-b示出。连接器3100可包括焊接到板1410上的垫1413的罩3110。板对板连接器3120可将柔性电路板1132连接到板1410。
153.图33a和图33b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。除了基座3330可以是刚性的且不可折叠之外，无线充电器3300可类似于无线充电器100(图1中所示)和无线充电器1100(图12中所示)。无线充电器3300可包括支撑充电定位盘3340和接触表面3312的基座3330。接触表面3312可类似于上文所示的其他接触表面，诸如图1中的接触表面112。充电定位盘3340可类似于本文所示的其他充电定位盘，诸如图12所示的充电定位盘1140。充电定位盘3340可通过定位盘铰接部3650附接到基座3330。基座3330可包括开口3332以允许用户触及以将充电定位盘3340推动到用于对第二电子设备充电的较高位置中。无线充电器3300还可包括用于接收电力的连接器3350。连接器3350还可用于接收和提供数据。连接器3350可以是闪电、usb c型或其他类型的连接器插座。
154.图34示出了可用于图33a和图33b的无线充电器的电子器件。可在无线充电器3300的连接器3350处接收电力和数据。可通过板3430从连接器3350接收电力和数据。可通过缆线3420向控制电路3410提供电力和数据。控制电路3431可位于接触表面3312(图33a中所示)下方。控制电路3410可位于充电定位盘3340中。类似地，数据可从控制电路3431或控制电路3410通过板3430提供到连接器3350。
155.图35是图33a和图33b的无线充电器的分解图。无线充电器3300可包括支撑接触表面3312和顶表面3342的基座3330。可针对接触表面3312提供对准和充电部件，该接触表面可与第一电子设备配合。无线充电器3300可包括磁体阵列3520作为对准和附接特征结构，以将第一电子设备与线圈3530对准并且将第一电子设备抵靠接触表面3312固定。无线充电器还可包括线圈3530，该线圈可被磁体阵列3520侧向且周向地围绕。线圈3530可用于向第一电子设备提供电力。屏蔽件3532可支撑磁体阵列3520和线圈3530。屏蔽件3532可附接到底部壳体3550。基部3560可放置在底部壳体3550下方，以防止在无线充电器3300可在其上使用的表面上产生划痕。充电定位盘3340可包括磁体3820。磁体3820可用作对准特征结构以及附接特征结构，以将第二电子设备对准并附接到充电定位盘3340。磁体3820和线圈3830可容纳在充电定位盘壳体3811中。线圈3830可用于向第二电子设备提供电力。充电定位盘壳体3811可经由定位盘铰接部3850附接到底部壳体3550。连接器3350也可附接到底部壳体3550并且电连接到板3430。
156.图36a和图36b示出了根据本发明的实施方案的无线充电器。无线充电器3600可类似于无线充电器100和本文所示的其他无线充电器。无线充电器3600可包括第一叶片3610和第二叶片3620。第一叶片3610和第二叶片3620可通过主铰接部3630接合。第一叶片3610可包括顶表面3616和底表面3618。第一叶片3610还可包括接触表面3612。第二叶片3620可包括此处被示出处于较低位置的充电定位盘3640。
157.本发明的实施方案可提供可正确地对准并牢固地保持一个或多个电子设备的无线充电器。因此，第一叶片3610可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备(未示出)中的充电电路与第一叶片3610中的充电电路对准。第一叶片3610还可包括一个或多个附接特征结构以将第一电子设备附接到第一叶片3610。此外，第二叶片3620可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备(未示出)中的充电电路与第二叶片3620的充电定位盘3640中的充电电路对准。第二叶片3620还可包括一个或多个附接特征结构以将第二电子设备附接到第二叶片3620。这些各种对准特征结构和附接特征结构的示例在本文中示出，并且可与针对无线充电器100和本文所示的其他无线充电器所示的那些特征结构相同或类似。
158.本发明的实施方案还可一次对多于一个电子设备充电。因此，无线充电器3600可包括第一叶片3610和第二叶片3620，该第一叶片用于对第一电子设备充电，该第二叶片具有用于对第二电子设备充电的充电定位盘3640。在该示例中，第一叶片3610可被配置为对电话充电，而第二叶片3620和充电定位盘3640可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，第一叶片3610和第二叶片3620可被配置为对相同类型的设备充电。例如，第一叶片3610和第二叶片3620两者均可被配置为对电话充电。另选地，第一叶片3610和第二叶片3620两者可被配置为对手表或其他可穿戴计算设备充电。在本发明的这些和其他实施方案中，无线充电器可包括三个或更多个叶片，其中每个叶片被
配置为对相同或不同类型的电子设备充电。
159.本发明的实施方案还可提供可折叠成紧凑形状的无线充电器。在该示例中，主铰接部3630可允许无线充电器3600闭合，使得第一叶片3610的顶表面3616与第二叶片3620的顶表面3626相邻。主铰接部3630还可允许无线充电器3600闭合，使得第一叶片3610的底表面3618与第二叶片3620的底表面3628相邻。
160.图37a和图37b示出了图36a和图36b的无线充电器的主铰接部。主铰接部3630可包括两个联接节段，这两个联接节段在铰接部销处连接到第一叶片3610和第二叶片3620中的每一者，并且在中心铰接部销处彼此连接。具体地讲，主铰接部3630可包括具有联接件3710和3720的第一联接节段。联接件3710可在销3712处附接到第一叶片3610并且在销3726处附接到第二联接件3720。联接件3720可在销3722处附接到第二叶片3620。主铰接部3630可包括具有联接件3730和3740的第二联接节段。联接件3730可在销3732处附接到第一叶片3610并且在销3744处附接到第二联接件3740。联接件3740可在销3742处附接到第二叶片3620。联接件3720和联接件3730可在销3724处附接。每个销可允许联接件和叶片在与附图的平面垂直或正交的方向上旋转。
161.同样，磁体阵列320和本文所示的其他磁体可固定在适当位置，或者它们在第一位置和第二位置之间可为可移动的。下图示出了可用于磁体阵列320的固定磁体的示例。例如，磁体阵列320、1320、3520或本文所示或由本发明的实施方案提供的其他磁体或磁体阵列可以是初级磁性对准部件中的任一者，诸如初级磁性对准部件3816。又如，线圈330、1330、3530或本文所示或由本发明的实施方案提供的其他磁体或磁体阵列可以是感应线圈3812或本文所示的任何其他线圈。
162.同样，本文所示的各种磁体阵列可固定在适当位置，或者它们能够在第一位置与第二位置之间移动。下图示出了可用于这些磁体阵列的固定磁体阵列的示例。
163.本文描述了磁性对准系统及其部件的各种实施方案。磁性对准系统可包括环形对准部件，该环形对准部件包括具有特定磁性取向或磁性取向模式的磁体环，使得“初级”环形对准部件可吸引并保持互补的“次级”环形对准部件。在下文所述的一些实施方案中，假设初级环形对准部件位于围绕感应充电线圈的无线充电设备中，而假设次级环形对准部件位于围绕接收器线圈的便携式电子设备中，该接收器线圈可从无线充电设备的感应充电线圈接收电力。许多变型是可能的；例如，“初级”环形对准部件可位于便携式电子设备中，而“次级”环形对准部件可位于无线充电设备中。本文还描述了与初级环形对准部件和次级环形对准部件互补的“辅助”环形对准部件，使得辅助环形对准部件的一个表面被吸引到初级对准部件，而相对表面被吸引到次级对准部件。辅助环形对准部件可设置在例如便携式电子设备的壳体中。
164.在一些实施方案中，磁性对准系统还可包括旋转对准部件，该旋转对准部件有利于以优选旋转取向对准两个设备。应当理解，具有环形对准部件的任何设备可具有或也可不具有旋转对准部件。
165.在一些实施方案中，磁性对准系统还可包括近场通信(nfc)线圈和支持电路，以允许设备使用nfc协议来彼此识别。nfc线圈可设置在环形对准部件的内侧或环形对准部件的外侧。应当理解，nfc部件在提供磁性对准的情况下是任选的。
166.图38示出了根据一些实施方案的结合了磁性对准系统3806的无线充电系统3800
的简化表示。便携式电子设备3804被定位在无线充电设备3802的充电表面3808上。便携式电子设备3804可以是消费电子设备(诸如智能电话、平板电脑、可穿戴设备等)，或者是期望进行无线充电的任何其他电子设备。无线充电设备3802可以是被配置为生成时变磁通量以在适当配置的接收设备中感应出电流的任何设备。例如，无线充电设备3802可以是本文的无线充电器、无线充电垫、定位盘、对接底座等中的任一种。无线充电设备3802可包括或接入电源，诸如电池电力或标准ac电力。
167.为了实现无线电力传输，便携式电子设备3804和无线充电设备3802可分别包括感应线圈3810和3812，所述感应线圈可操作以在它们之间传输电力。例如，感应线圈3812可以是生成时变磁通量3814的发射器线圈，并且感应线圈3810可以是响应于时变磁通量3814而在其中感应出电流的接收器线圈。所接收的电流可用于对便携式电子设备3804的电池进行充电，以向便携式电子设备3804的部件提供操作电力，并且/或者根据需要用于其他目的。(如本文所用，“无线电力传输”和“感应电力传输”通常是指在第一设备的导电线圈中生成时变磁场以在第二设备的导电线圈中感应出电流的过程)。
168.为了实现有效的无线电力传输，期望对准感应线圈3812和3810。根据一些实施方案，磁性对准系统3806可提供这种对准。在图38所示的示例中，磁性对准系统3806包括设置在无线充电设备3802的表面内或表面上的初级磁性对准部件3816以及设置在便携式电子设备3804的表面内或表面上的次级磁性对准部件3818。初级对准部件3816和次级对准部件3818被配置为将彼此磁性吸引到对准位置中，在该对准位置中，感应线圈3810和3812彼此对准以实现无线电力传输。
169.初级对准部件3816可用作磁体阵列320(如图3所示)或者用作本文所示或以其他方式由本发明的实施方案提供的其他磁体阵列中的任一个。
170.根据本文所述的实施方案，磁性对准系统的磁性对准部件(包括初级对准部件或次级对准部件)可由布置成环形构型的弓形磁体形成。在一些实施方案中，每个磁体可使其磁极性在期望方向上取向，使得初级磁性对准部件和次级磁性对准部件之间的磁性吸引力提供期望的对准。在一些实施方案中，弓形磁体可包括具有在第一方向上取向的磁极性的第一磁性区域和具有在与第一方向不同(例如，相反)的第二方向上取向的磁极性的第二磁性区域。如将描述的，不同构型可提供不同程度的磁场泄漏。
171.图39a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统3900的透视图，并且图39b示出了穿过磁性对准系统3900跨图39a所指示的切割平面截取的横截面。磁性对准系统3900可以是图38的磁性对准系统3806的具体实施。在磁性对准系统3900中，对准部件全部具有在相同方向上(沿着环形构型的轴线)取向的磁极性。为了便于描述，“轴向”方向(也被称为“纵向”或“z”方向)被限定为平行于磁性对准系统3900的旋转对称轴线3901，并且横向平面(也被称为“侧向”或“x”或“y”方向)被限定为垂直于轴线3901。术语“近侧侧面”在本文中用于指当磁性对准系统对准时朝向另一个对准部件取向的一个对准部件的侧面，并且术语“远侧侧面”用于指与近侧侧面相对的侧面。
172.如图39a所示，磁性对准系统3900可包括初级对准部件3916(其可以是图38的初级对准部件3816的具体实施)和次级对准部件3918(其可以是图38的次级对准部件3818的具体实施)。初级对准部件3916和次级对准部件3918具有环形形状，并且也可被称为“环形”对准部件。可根据需要选择特定尺寸。在一些实施方案中，初级对准部件3916和次级对准部件
3918可各自具有约424mm的外径和约6mm的径向宽度。初级对准部件3916和次级对准部件3918的外径和径向宽度不需要完全相等。例如，次级对准部件3918的径向宽度可略小于初级对准部件3916的径向宽度，并且/或者次级对准部件3918的外径也可略小于初级对准部件3916的径向宽度，使得当对准时初级对准部件3916的内侧和外侧延伸超过次级对准部件3918的对应内侧和外侧。初级对准部件3916和次级对准部件3918的厚度(或轴向尺寸)也可根据需要进行选择。在一些实施方案中，初级对准部件3916具有约1.5mm的厚度，而次级对准部件3918具有约0.37mm的厚度。
173.初级对准部件3916可包括多个扇区，每个扇区可由一个或多个初级弓形磁体3926形成，并且次级对准部件3918可包括多个扇区，每个扇区可由一个或多个次级弓形磁体3928形成。在所示的示例中，初级磁体3926的数量等于次级磁体3928的数量，并且每个扇区包括恰好一个磁体，但这不是必需的。初级磁体3926和次级磁体3928可在横向平面中具有弓形(或弯曲)形状，使得当初级磁体3926(或次级磁体3928)彼此端对端地相邻定位时，初级磁体3926(或次级磁体3928)形成如图所示的环形结构。在一些实施方案中，初级磁体3926可在接合部3930处彼此接触，并且次级磁体3928可在接合部3932处彼此接触。另选地，小间隙或间距可将相邻的初级磁体3926或次级磁体3928分开，因此在制造期间提供更大程度的公差。
174.在一些实施方案中，初级对准部件3916还可包括设置在初级磁体3926的远侧表面上的环形屏蔽件3914。在一些实施方案中，屏蔽件3914可形成为单个环形材料件，并且粘附到初级磁体3926以将初级磁体3926固定到适当位置中。屏蔽件3914可由具有高磁导率的材料诸如不锈钢形成，并且可使磁场重新定向以防止这些磁场传播超过初级对准部件3916的远侧侧面，从而保护位于初级对准部件3916的远侧侧面之外的敏感电子部件使其免受磁干扰。
175.初级磁体3926和次级磁体3928可由磁性材料(诸如ndfeb材料、其他稀土磁性材料或可被磁化以产生持续磁场的其他材料)制成。每个初级磁体3926和每个次级磁体3928可具有整体式结构，该整体式结构具有单个磁性区域，该单个磁性区域具有在轴向方向上对准的磁极性，如图39b中的磁极性指示符3915、3917所示。例如，每个初级磁体3926和每个次级磁体3928可以是已被打磨并成形为具有轴向磁性取向的弓形结构的条形磁体。(显而易见的是，术语“磁性取向”是指磁体的磁极性的取向方向。)在所示的示例中，初级磁体3926具有朝向近侧表面取向的北极和朝向远侧表面取向的南极，而次级磁体3928具有朝向近侧表面取向的南极和朝向远侧表面取向的北极。在其他实施方案中，磁性取向可反向，使得初级磁体3926的南极朝向近侧表面取向，北极朝向远侧表面取向，而次级磁体3928的北极朝向近侧表面取向，南极朝向远侧表面取向。
176.如图39b所示，初级磁体3926和次级磁体3928的轴向磁性取向可生成磁场3940，该磁场在初级磁体3926与次级磁体3928之间生成吸引力，从而有利于其中设置有初级对准部件3916和次级对准部件3918的相应电子设备之间的对准(例如，如图38所示)。虽然屏蔽件3914可使磁场3940中的一些磁场重新定向为远离初级磁体3926下方的区域，但是磁场3940仍然能够传播到与初级磁体3926和次级磁体3928侧向相邻的区域。在一些实施方案中，磁场3940的侧向传播能够导致磁场泄漏到其他磁敏部件。例如，如果具有铁磁屏蔽件的感应线圈被放置在环形初级对准部件3916(或次级对准部件3918)的内部区域中，则磁场3940的
泄漏能够使铁磁屏蔽件饱和，这可能降低无线充电性能。
177.应当理解，磁性对准系统3900是例示性的，并且其变型形式和修改形式是可能的。例如，虽然初级对准部件3916和次级对准部件3918各自被示出为由八个弓形磁体构成，但其他实施方案可使用不同数量的磁体，诸如十六个磁体、三十六个磁体或任何其他数量的磁体，并且初级磁体的数量不需要等于次级磁体的数量。在其他实施方案中，初级对准部件3916和/或次级对准部件3918可各自由单个整体式环形磁体形成；然而，将磁性对准部件3916和3918分段成弓形磁体能够改善制造情况，因为较小的弓形节段比单个整体式环形磁体更不易碎，并且更不容易产生由于制造期间施加在磁性材料上的物理应力而引起的损耗。
178.如上文参考图39b所述，具有单个轴向磁性取向的磁性对准系统能够产生磁场的侧向泄漏，这可不利地影响电子设备的其他部件的性能。因此，一些实施方案提供了具有减少的磁场泄漏的磁性对准系统。现在将描述示例。
179.图40a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统4000的透视图，并且图40b示出了穿过磁性对准系统4000跨图40a所指示的切割平面截取的横截面。磁性对准系统4000可以是图38的磁性对准系统3806的具体实施。在磁性对准系统4000中，对准部件具有被配置为如下所述的“闭环”构型的磁性部件。
180.如图40a所示，磁性对准系统4000可包括初级对准部件4016(其可以是图38的初级对准部件3816的具体实施)和次级对准部件4018(其可以是图38的次级对准部件3818的具体实施)。初级对准部件4016和次级对准部件4018具有环形形状，并且也可被称为“环形”对准部件。可根据需要选择特定尺寸。在一些实施方案中，初级对准部件4016和次级对准部件4018可各自具有约424mm的外径和约6mm的径向宽度。初级对准部件4016和次级对准部件4018的外径和径向宽度不需要完全相等。例如，次级对准部件4018的径向宽度可略小于初级对准部件4016的径向宽度，并且/或者次级对准部件4018的外径也可略小于初级对准部件4016的径向宽度，使得当对准时初级对准部件4016的内侧和外侧延伸超过次级对准部件4018的对应内侧和外侧。初级对准部件4016和次级对准部件4018的厚度(或轴向尺寸)也可根据需要进行选择。在一些实施方案中，初级对准部件4016具有约1.5mm的厚度，而次级对准部件4018具有约0.37mm的厚度。
181.初级对准部件4016可包括多个扇区，每个扇区可由多个初级磁体4026形成，并且次级对准部件4018可包括多个扇区，每个扇区可由多个次级磁体4028形成。在所示的示例中，初级磁体4026的数量等于次级磁体4028的数量，并且每个扇区包括恰好一个磁体，但这不是必需的；例如，如下所述，扇区可包括多个磁体。初级磁体4026和次级磁体4028可在横向平面中具有弓形(或弯曲)形状，使得当初级磁体4026(或次级磁体4028)彼此端对端地相邻定位时，初级磁体4026(或次级磁体4028)形成如图所示的环形结构。在一些实施方案中，初级磁体4026可在接合部4030处彼此接触，并且次级磁体4028可在接合部4032处彼此接触。另选地，小间隙或间距可将相邻的初级磁体4026或次级磁体4028分开，因此在制造期间提供更大程度的公差。
182.在一些实施方案中，初级对准部件4016还可包括设置在初级磁体4026的远侧表面上的环形屏蔽件4014。在一些实施方案中，屏蔽件4014可形成为单个环形材料件，并且粘附到初级磁体4026以将初级磁体4026固定到适当位置中。屏蔽件4014可由具有高磁导率的材
料诸如不锈钢形成，并且可使磁场重新定向以防止这些磁场传播超过初级对准部件4016的远侧侧面，从而保护位于初级对准部件4016的远侧侧面之外的敏感电子部件使其免受磁干扰。
183.初级磁体4026和次级磁体4028可由磁性材料(诸如，ndfeb材料、其他稀土磁性材料或可被磁化以产生持续磁场的其他材料)制成。每个次级磁体4028可具有单个磁性区域，该单个磁性区域具有磁极性(如图40b中的磁极性指示符4017所示)，该磁极性在横向平面中在径向方向上具有分量。如下所述，磁性取向可在相对于轴线4001的径向方向上或在横向平面中具有径向分量的另一个方向上。每个初级磁体4026可包括具有相反磁性取向的两个磁性区域。例如，每个初级磁体4026可包括：具有在第一轴向方向上的磁性取向(如图40b中的极性指示符4053所示)的内部弓形磁性区域4052、具有在与第一方向相反的第二轴向方向上的磁性取向(如图40b中的极性指示符4055所示)的外部弓形磁性区域4054，以及不具有磁性取向的中心非磁化区域4056。通过抑制磁场直接穿过中心区域4056，中心非磁化区域4056可将内部弓形区域4052与外部弓形区域4054磁性地分开。具有由非磁化区域分开的且具有相反磁性取向的区域的磁体在本文中有时被称为具有“四极”构型。
184.在一些实施方案中，每个次级磁体4028可由已被打磨并成形为弓形结构的磁性材料制成，并且可例如使用磁化器来产生在横向平面中具有径向分量的磁性取向。类似地，每个初级磁体4026可由已被打磨并成形为弓形结构的单个磁性材料件制成，并且可将磁化器应用于弓形结构，以在该结构的内部弓形区域内在一个方向上引起轴向的磁性取向，并且在该结构的外部弓形区域内在相反方向上引起轴向的磁性取向，同时使中心区域去磁化或避免在中心区域中产生磁性取向。在一些另选的实施方案中，每个初级磁体4026可以是具有提供内部弓形磁性区域4052和外部弓形磁性区域4054的两个弓形磁性材料件的复合结构；在此类实施方案中，中心非磁化区域4056可由弓形非磁性(或去磁化)材料件形成，或者形成为由内部弓形磁性区域4052和外部弓形磁性区域4054的侧壁限定的气隙。
185.如图40b所示，次级磁体4028的磁极性(由指示符4017示出)可被取向成使得当初级对准部件4016和次级对准部件4018对准时，次级磁体4028的南极朝向内部弓形磁性区域4052的北极(由指示符4053示出)取向，而次级磁体4028的北极朝向外部弓形磁性区域4054的南极(由指示符4055示出)取向。因此，内部弓形磁性区域4052、次级磁体4028和外部弓形磁性区域4056的相应磁性取向可生成磁场4040，该磁场在初级磁体4026与次级磁体4028之间产生吸引力，从而有利于其中设置有初级对准部件4016和次级对准部件4018的相应电子设备之间的对准(例如，如图38所示)。屏蔽件4014可使磁场4040中的一些磁场重新定向为远离初级磁体4026下方的区域。另外，围绕中心非磁性区域4056形成的“闭环”磁场4040可具有紧密且紧凑的场线，该场线不会从初级磁体4026和次级磁体4028杂散，直到磁场3940从图39b中的初级磁体3926和次级磁体3928杂散。因此，在减少了对杂散磁场的担忧的情况下，磁敏部件可相对靠近初级对准部件4016放置。因此，与磁性对准系统3900相比，磁性对准系统4000可有助于减小初级对准部件4016在其中定位的设备的总体尺寸，并且还可有助于减小磁场4040在相邻部件或设备(诸如次级对准部件4018定位在其中的电力接收设备)中产生的噪声。
186.应当理解，磁性对准系统4000是例示性的，并且其变型形式和修改形式是可能的。例如，虽然初级对准部件4016和次级对准部件4018各自被示出为由八个弓形磁体构成，但
其他实施方案可使用不同数量的磁体，诸如十六个磁体、三十六个磁体或任何其他数量的磁体，并且初级磁体的数量不需要等于次级磁体的数量。在其他实施方案中，次级对准部件4018可由单个整体式环形磁体形成。类似地，初级对准部件4016可由具有如上所述的适当磁化模式的单个整体式环形磁性材料件形成，或者初级对准部件4016可由整体式内部环形磁体和整体式外部环形磁体形成，其中环形气隙或非磁性材料区域设置在内部环形磁体与外部环形磁体之间。在一些实施方案中，使用多个弓形磁体的构造能够改善制造情况，因为较小的弓形磁体比单个整体式环形磁体更不易碎，并且更不容易产生由于制造期间施加在磁性材料上的物理应力而引起的损耗。还应当理解，各种磁性对准部件或单独磁体的磁性取向不需要与侧向方向和轴向方向精确地对准。磁性取向可具有为穿过初级对准部件和次级对准部件的磁场提供闭环路径的任何角度。
187.如上所述，在具有闭环磁性取向的磁性对准系统(诸如磁性对准系统4000)的实施方案中，次级对准部件4018可具有在横向平面中的磁性取向。例如，在一些实施方案中，次级对准部件4018可具有在径向取向上的磁极性。图41示出了根据一些实施方案的次级对准部件4118的简化俯视图，该次级对准部件具有次级磁体4128a-4128h，所述次级磁体具有如由磁极性指示符4117a-4117h所示的径向的磁性取向。在该示例中，每个次级磁体4128a-4128h具有朝向径向向外侧取向的北磁极和朝向径向向内侧取向的南磁极；然而，该取向可反向，并且每个次级磁体4128a-4128h的北磁极可朝向径向向内侧取向，而南磁极朝向径向向外侧取向。
188.图42a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统4200的透视图。磁性对准系统4200包括具有径向向外的磁性取向(例如，如图41所示)的次级对准部件4218和互补的初级对准部件4216。为了显露内部结构，未示出磁性对准系统4200的弓形部分中的一些弓形部分；然而，应当理解，磁性对准系统4200可以是完整的环形结构。还示出了部件4202，其可包括例如感应线圈组件或位于初级磁性对准部件4216或次级磁性对准部件4218的中心区域内的其他部件。磁性对准系统4200可以是类似于上文所述的磁性对准系统4000的闭环磁性对准系统，并且可包括弓形扇区4201，每个弓形扇区可由一个或多个弓形磁体制成。在一些实施方案中，磁性对准系统4200的闭环构型可减少或防止可能影响部件4202的磁场泄漏。
189.图42b示出了穿过弓形扇区4201中的一个弓形扇区截取的轴向剖视图。弓形扇区4201包括初级磁体4226和次级磁体4228。如取向指示符4217所示，次级磁体4228具有在径向向外方向上取向的磁极性，即，北磁极朝向磁性对准系统4200的径向向外侧。与上述初级磁体4026类似，初级磁体4226包括内部弓形磁性区域4252、外部弓形磁性区域4254和中心非磁性区域4256(其可包括例如气隙或非磁性材料区域)。内部弓形磁性区域4252具有轴向取向的磁极性，使得北磁极朝向次级磁体4228(如指示符4253所示)，而外部弓形磁性区域4254具有相反的磁性取向，其中南磁极朝向次级磁体4228取向(如指示符4255所示)。如上文参考图40b所述，图42b所示的磁性取向的布置导致初级磁体4226与次级磁体4228之间的磁性吸引力。在一些实施方案中，磁极性可反向，使得次级磁体4228的北磁极朝向磁性对准系统4200的径向向内侧取向，初级磁体4226的外部弓形区域4254的北磁极朝向次级磁体4228取向，并且内部弓形区域4252的北磁极远离次级磁体4228取向。
190.当初级对准部件4216和次级对准部件4218对准时，初级对准部件4216和次级对准部件4218的磁极性的径向对称布置和方向对等允许次级对准部件4218在侧向平面中在顺
时针或逆时针方向上(相对于初级对准部件4216)自由旋转，同时沿着轴线保持对准。
191.如本文所用，“径向”取向不需要是精确或完全径向的。例如，图42c示出了根据一些实施方案的次级弓形磁体4238。次级弓形磁体4238具有完全径向的磁性取向，如箭头4239所指示。每个箭头4239指向磁体4238的曲率中心；如果箭头4239向内延伸，将会汇聚在曲率中心处。然而，实现这种完全径向的磁化需要磁体4238内的磁畴相对于相邻磁畴倾斜地取向。对于一些类型的磁性材料，完全径向的磁性取向可能是不切实际的。因此，一些实施方案使用近似于图42c的完全径向取向的“伪径向”的磁性取向。图42d示出了根据一些实施方案的具有伪径向的磁性取向的次级弓形磁体4248。磁体4248具有垂直于连接弓形磁体4248的内部拐角4257、4259的基线4251的磁性取向，由箭头4249示出。如果箭头4249向内延伸，将不会汇聚。因此，磁体4248中的相邻磁畴彼此平行，这能够在磁性材料诸如ndfeb中容易地实现。然而，磁性对准系统中的总体效果可类似于图42c所示的完全径向的磁性取向的效果。图42e示出了根据一些实施方案的由磁体4248构成的次级环形对准部件4258。磁性取向箭头4249已延伸到环形对准部件4258的中心点4261。如图所示，磁场方向可以是近似径向的，其中近似的接近度取决于磁体4248的数量和环形对准部件4258的内半径。在一些实施方案中，178个磁体4248可提供伪径向取向；在其他实施方案中，可使用更多或更少的磁体。应当理解，本文对具有“径向”的磁性取向的磁体的所有引用包括伪径向的磁性取向和近似但不完全径向的其他磁性取向。
192.在一些实施方案中，次级对准部件4218中的径向磁性取向(例如，如图42b所示)在次级对准部件4218和初级对准部件4216之间(同样地围绕磁性对准系统的整个圆周)提供了磁力分布。径向磁性取向还可导致更大的磁导率，这允许次级对准部件4218抵抗去磁化，并且在两个部件对准时增强轴向方向上的吸引力并改善侧向方向上的剪切力。
193.图43a和图43b示出了根据一些实施方案的不同磁性对准系统的力分布曲线的曲线图。具体地，图43a示出了具有类似尺寸并使用类似类型磁体的不同磁性对准系统在轴向(z)方向上的垂直吸引(法向)力的曲线图4300。曲线图4300具有表示距对准中心的位移的水平轴线，其中0表示对准位置并且负值和正值表示距对准位置的左位移和右位移(为任意单位)；以及示出随位移变化的法向力(f
法向
)(为任意单位)的垂直轴线。出于本说明书的目的，f
法向
被定义为轴向方向上初级对准部件和次级对准部件之间的磁力；f
法向
》0表示吸引力，而f
法向
《0表示排斥力。曲线图4300示出了三种不同类型的磁性对准系统的法向力分布曲线。第一种类型的磁性对准系统使用中心对准部件，诸如沿着轴线放置的一对互补圆盘状磁体；“中心”磁性对准系统的代表性法向力分布曲线被示出为线4301(点划线)。第二种类型的磁性对准系统(例如，图39a和图39b的磁性对准系统3900)使用具有轴向的磁性取向的环形对准部件；这种环形轴向磁性对准系统的代表性法向力分布曲线被示出为线4303(虚线)。第三种类型的磁性对准系统(例如，图42的磁性对准系统4200)使用具有闭环磁性取向且径向对称的环形对准部件；径向对称的闭环磁性对准系统的代表性法向力分布曲线被示出为线4305(实线)。
194.类似地，图43b示出了不同磁性对准系统在横向方向上的侧向(剪切)力的曲线图4320。使用与曲线图4300相同的惯例和单位，曲线图4320具有表示距对准中心的位移的水平轴线，以及示出随方向变化的剪切力(f
剪切
)(为任意单位)的垂直轴线。出于本说明书的目的，f
剪切
被定义为在侧向方向上初级对准部件和次级对准部件之间的磁力；f
剪切
》0表示沿着
位移轴线朝向左侧的力，f
剪切
《0表示沿着位移轴线朝向右侧的力。曲线图4320示出了与曲线图4300相同的三种类型的磁性对准系统的剪切力分布曲线：中心磁性对准系统的代表性剪切力分布曲线被示出为线4321(点划线)；环形轴向磁性对准系统的代表性剪切力分布曲线被示出为线4323(虚线)；并且径向对称的闭环磁性对准系统的代表性法向力分布曲线被示出为线4325(实线)。
195.如图43a所示，当初级对准部件和次级对准部件处于对准位置(水平轴线上的0)时，每种类型的磁性对准系统实现在轴向方向上最强的磁性吸引力，如相应的峰4311、4313和4315所示。虽然在所有系统的对准位置中实现了最强的吸引法向力，但是峰的量值取决于磁性对准系统的类型。具体地，径向对称的闭环磁性对准系统(例如，图42的磁性对准系统4200)在处于对准位置时提供比其他类型的磁性对准系统更强的磁性吸引力。该强吸引法向力可克服由于摩擦力引起的微小的不对准，并且可实现初级对准部件和次级对准部件之间更准确且更稳固的对准，这继而可在便携式电子设备和在其内实现磁性对准系统的无线充电设备之间提供更准确且稳固的对准。
196.如图43b所示，在初级对准部件和次级对准部件恰好位于对准位置的侧向外部(例如，与对准位置分开-2和+2个单位)时，获得最强的剪切力(吸引或排斥)，如相应的峰4331a-4331b、4333a-4333b和4335a-4335b所示。类似于法向力，剪切力的峰值强度的量值取决于磁性对准系统的类型。具体地，径向对称的闭环磁性对准系统(例如，图42的磁性对准系统4200)在恰好位于对准位置之外时提供比其他类型的磁性对准系统更高量值的剪切力。该强剪切力可提供触觉反馈以帮助用户识别这两个部件何时对准。此外，与强法向力类似，强剪切力可克服由于摩擦力引起的微小的不对准，并且可实现初级对准部件和次级对准部件之间更准确且更稳固的对准，这继而可在便携式电子设备和在其内实现磁性对准系统的无线充电设备之间提供更准确且稳固的对准。
197.径向对称的闭环磁性对准系统(例如，图42的磁性对准系统4200)可提供在轴向方向和侧向方向上准确且稳固的对准。此外，由于径向对称，对准系统不具有在侧向平面中围绕轴线的优选旋转取向；无论已对准的电子设备的相对旋转取向如何，剪切力分布都是相同的。
198.在一些实施方案中，闭环磁性对准系统可被设计成提供一个或多个优选旋转取向。图44示出了根据一些实施方案的次级对准部件4418的简化俯视图。次级对准部件4418包括扇区4428a-4428h，这些扇区具有如由磁极性指示符4417a-4417h所示的径向的磁性取向。扇区4428a-4428h中的每个扇区可包括一个或多个次级弓形磁体(未示出)。在该示例中，扇区4428b、4428d、4428f和4428h中的次级磁体各自具有朝向径向向外侧取向的北磁极和朝向径向向内侧取向的南磁极，而扇区4428a、4428c、4428e和4428g中的次级磁体各自具有朝向径向向内侧取向的北磁极和朝向径向向外侧取向的南磁极。换句话讲，次级对准部件4418的扇区4428a-4428h中的磁体具有交替的磁性取向。互补的初级对准部件可具有磁性取向相应地交替的扇区。
199.例如，图45a示出了根据一些实施方案的磁性对准系统4500的透视图。磁性对准系统4500包括具有交替的径向磁性取向(例如，如图44所示)的次级对准部件4518和互补的初级对准部件4516。为了显露内部结构，未示出磁性对准系统4500的弓形部分中的一些弓形部分；然而，应当理解，磁性对准系统4500可以是完整的环形结构。还示出了部件4502，其可
包括例如感应线圈组件或位于初级环形对准部件4516和/或次级环形对准部件4518的中心区域内的其他部件。磁性对准系统4500可以是类似于上述磁性对准系统4000的闭环磁性对准系统，并且可包括具有交替的磁性取向的弓形扇区4501b、4501c，其中每个弓形扇区4501b、4501c在初级环形对准部件4516和次级环形对准部件4518中的每一者中包括一个或多个弓形磁体。在一些实施方案中，磁性对准系统4500的闭环构型可减少或防止可能影响部件4502的磁场泄漏。
200.图45b示出了穿过弓形扇区4501b中的一个弓形扇区的轴向剖视图，并且图45c示出了穿过弓形扇区4501c中的一个弓形扇区截取的轴向剖视图。弓形扇区4501b包括初级磁体4526b和次级磁体4528b。如取向指示符4517b所示，次级磁体4528b具有在径向向外方向上取向的磁极性，即，北磁极朝向磁性对准系统4500的径向向外侧。与上述初级磁体4026类似，初级磁体4526b包括内部弓形磁性区域4552b、外部弓形磁性区域4554b和中心非磁性区域4556b(其可包括例如气隙或非磁性材料区域)。内部弓形磁性区域4552b具有轴向取向的磁极性，使得北磁极朝向次级磁体4528b(如指示符4553b所示)，而外部弓形磁性区域4554b具有相反的磁性取向，其中南磁极朝向次级磁体4528b取向(如指示符4555b所示)。如上文参考图40b所述，图45b所示的磁性取向的布置导致初级磁体4526b和次级磁体4528b之间的磁性吸引力。
201.如图45c所示，弓形扇区4501c具有相对于弓形扇区4501b“反向”的磁性取向。弓形扇区4501c包括初级磁体4526c和次级磁体4528c。如取向指示符4517c所示，次级磁体4528c具有在径向向内方向上取向的磁极性，即，北磁极朝向磁性对准系统4500的径向向内侧。与上述初级磁体4026类似，初级磁体4526c包括内部弓形磁性区域4552c、外部弓形磁性区域4554c和中心非磁性区域4556c(其可包括例如气隙或非磁性材料区域)。内部弓形磁性区域4552c具有轴向取向的磁极性，使得南磁极朝向次级磁体4528c(如指示符4553c所示)，而外部弓形磁性区域4554c具有相反的磁性取向，其中北磁极朝向次级磁体4528c取向(如指示符4555c所示)。如上文参考图40b所述，图45c所示的磁性取向的布置导致初级磁体4526c和次级磁体4528c之间的磁性吸引力。
202.当次级对准部件4518与初级对准部件4516对准并且对准部件4516、4518中的一者相对于另一者围绕公共轴线旋转时，如图44和图45a至图45c所示的磁极性的交替布置可产生“棘轮”的感觉。例如，当次级对准部件4518相对于初级对准部件4516旋转时，径向向外的磁体4528b交替地接近初级对准部件4516的互补磁体4526b从而产生吸引磁力，或者交替地接近初级对准部件4516的反互补磁体4526c从而产生排斥磁力。如果初级磁体4526b、4526c和次级磁体4528b、4528c在任何给定取向上都具有相同的角大小和间距，则每对磁体将经历类似的净吸引或排斥磁力，使得对准在旋转取向上是稳定且稳固的，互补磁体对4526b、4528b和4526c、4528c在该旋转取向上处于接近状态。在其他旋转取向中，可经历朝向稳定旋转取向的扭矩。
203.在图44和图45a至图45c所示的示例中，每个扇区包括一个磁体，并且磁性取向的方向在每个磁体之间进行交替。在一些实施方案中，扇区可包括具有相同磁性取向方向的两个或更多个磁体。例如，图46a示出了根据一些实施方案的次级对准部件4618的简化俯视图。类似于上述次级对准部件4518，次级对准部件4618包括具有径向向外的磁性取向的次级磁体4628b和具有径向向内取向的次级磁体4628c。在该示例中，磁体被布置成使得一对
向外取向的磁体4628b(其形成第一扇区)与一对向内取向的磁体4628c(其形成与第一扇区相邻的第二扇区)相邻。交替扇区的模式(其中每个扇区两个磁体)围绕次级对准部件4618的圆周重复。类似地，图46b示出了根据一些实施方案的另一个次级对准部件4618
′
的简化俯视图。次级对准部件4618
′
包括具有径向向外的磁性取向的次级磁体4628b和具有径向向内取向的次级磁体4628c。在该示例中，磁体被布置成使得一组四个径向向外的磁体4628b(其形成第一扇区)与一组四个径向向内的磁体4628c(其形成与第一扇区相邻的第二扇区)相邻。交替扇区的模式(其中每个扇区四个磁体)围绕次级对准部件4618
′
的圆周重复。尽管未在图46a和图46b中示出，但是根据图45a至图45c，应当显而易见的是次级对准部件4618或4618
′
的互补初级对准部件的结构。尽管提供稳定对准的旋转取向的数量将不同，但是图46a和图46b的对准部件的剪切力分布可类似于上述棘轮分布。
204.在其他实施方案中，可通过改变初级对准部件和/或次级对准部件的不同分量磁体的对准来产生各种力分布。仅作为一个示例，图47示出了根据一些实施方案的具有扇区4728a-4728h的次级对准部件4718的简化俯视图，所述扇区具有如由磁极性指示器4717a-4717h所示的取决于位置的磁性取向。在该示例中，次级对准部件4718可被视为由二等分线4701平分，该二等分线限定次级对准部件4718的两个半部。在第一半部4703中，扇区4728e-4728h具有径向向外取向的磁极性，类似于上述示例。
205.在第二半部4705中，扇区4728a-4728d具有基本上平行于二等分线4701取向而不是径向取向的磁极性。具体地，扇区4728a和4728b具有在平行于二等分线4701的第一方向上取向的磁极性，而扇区4728c和4728d具有在与扇区4728a和4728b的磁极性的方向相反的方向上取向的磁极性。互补的初级对准部件可具有内部环形区域、外部环形区域和中心非磁化区域，从而提供如上所述的闭环磁性取向，该内部环形区域具有朝向次级对准部件4718取向的磁北极，该外部环形区域具有远离次级对准部件4718取向的磁北极。次级对准部件4718中的磁性取向的不对称布置可修改剪切力分布，使得次级对准部件4718在朝向第二半部4705的方向上产生的剪切力比在朝向第一半部4703的方向上产生的剪切力更小。在一些实施方案中，可在初级对准部件安装在充电座中并且次级对准部件安装在与充电座对接的便携式电子设备中的情况下，使用这种非对称布置。假设次级环形对准部件4718在便携式电子设备中取向成使得半环形4705朝向便携式电子设备的顶部，非对称剪切力可有利于以下动作：使便携式电子设备向下滑动以与对接底座对接或向上滑动以将其从对接底座移除，同时仍然提供吸引力以将便携式电子设备牵拉为与对接底座成期望的对准。
206.应当理解，前述示例是例示性的而非限制性的。如果给定磁性对准系统的初级对准部件和次级对准部件具有朝向期望对准位置提供力的互补磁性取向，则初级对准部件和/或次级对准部件的扇区可包括具有在任何期望方向取向并且为任何组合的磁极性的磁性元件。磁性取向的不同组合可产生不同的剪切力分布，并且磁性取向的选择可基于期望的剪切力分布来进行。
207.在上述实施方案中，假设(尽管不是必需的)磁性对准部件相对于设备壳体固定在适当位置并且不在轴向或侧向方向上移动。这提供了固定的磁通量。在一些实施方案中，可期望磁性对准部件中的一个或多个磁性对准部件在轴向方向上移动。例如，在本发明的各种实施方案中，可能期望限制由这些磁性结构提供的磁通量。限制磁通量可有助于防止在用户可能将各种签帐卡和支付卡与结合了这些磁性结构中的一个磁性结构的电子设备一
起携带的情况下这些签帐卡和支付卡去磁化。但是在一些情况下，可能期望增加该磁通量，以便增加电子设备和附件或第二电子设备之间的磁性吸引力。另外，可能期望磁性对准部件中的一个或多个磁性对准部件侧向移动。例如，电子设备和附接结构或无线设备可在侧向方向上彼此偏移。磁性对准部件侧向移动的能力可补偿该偏移并改善设备之间的耦接，具体地在线圈与磁性对准部件一起移动的情况下的耦接。因此，本发明的实施方案可提供其中这些磁性结构的磁体中的一些或全部磁体能够改变位置或以其他方式移动的结构。在下图中示出了具有移动磁体的磁性结构的示例。
208.图48a至图48c示出了根据本发明的实施方案的移动磁体的示例。在这些示例中，第一电子设备4800可以是无线充电器，诸如本文所示的无线充电器中的任一个，或具有磁体4810的其他设备(其可以是例如图3中的磁体阵列320或环形或其他磁性对准部件中的任一个，诸如上述磁体阵列和对准磁体)，而第二电子设备(未示出)可以是电话或其他电子设备。在图48a中，移动磁体4810可容纳在第一电子设备4800中。第一电子设备4800可包括设备壳体4830、磁体4810和屏蔽件4820。磁体4810可位于与非移动屏蔽件4820相邻的第一位置(未示出)。在该位置中，磁体4810可与设备壳体4830分开。因此，设备壳体4830的表面处的磁通量4812可相对较低，从而保护磁性设备和磁存储信息，诸如存储在支付卡上的信息。当第一电子设备4800中的磁体4810被吸引到第二电子设备中的第二磁体(未示出)时，磁体4810可移动，例如其可移动远离屏蔽件4820以与设备壳体4830相邻，如图所示。在磁体4810处于该位置的情况下，设备壳体4830的表面处的磁通量4812可相对较高。磁通量4812的这种增加可有助于将第二电子设备吸引到第一电子设备4800。
209.利用这种构型，可获取大量的磁性吸引力以供磁体4810与屏蔽件4820分开。因此，本发明的这些和其他实施方案可包括被分成屏蔽件部分和返回板部分的屏蔽件。例如，在图48b中，线4860可用于指示屏蔽件4820被分成屏蔽件4840和返回板4850。
210.在图48c中，移动磁体4810可容纳在第一电子设备4800中。第一电子设备4800可包括设备壳体4830、磁体4810、屏蔽件4840和返回板4850。在不存在磁性吸引力的情况下，磁体4810可位于第一位置(未示出)，使得屏蔽件4840可与返回板4850相邻。同样，在该构型中，设备壳体4830的表面处的磁通量4812可相对较低。当磁体4810和第一电子设备4800被吸引到第二电子设备(未示出)中的第二磁体(未示出)时，磁体4810可移动，例如其可移动远离返回板4850以与设备壳体4830相邻，如图所示。在该构型中，屏蔽件4840可与返回板4850分开，并且可增加设备壳体4830的表面处的磁通量4812。如前所述，磁通量4812的这种增加可有助于将第二电子设备吸引到第一电子设备4800。
211.在本发明的这些和其他实施方案中，可使用各种外壳和结构来引导移动磁体。另外，各种表面可与这些移动磁体结合使用。这些表面可以是刚性的。另选地，这些表面可以是顺应性的并且至少在一定程度上是柔性的。下图示出了示例。
212.图49a和图49b示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构。在该示例中，第一电子设备4900可以是无线充电器，诸如本文所示的无线充电器中的任一个，或具有磁体4910的其他设备(其可以是例如图3中的磁体阵列320或环形或其他磁性对准部件中的任一个，诸如上述磁体阵列和对准磁体)，而第二电子设备4960(如图49b所示)可以是电话或其他电子设备。图49a示出了第一电子设备4900中的移动第一磁体4910。第一电子设备4900可包括第一磁体4910、保护表面4912、外壳4920和4922、顺应性结构4924、屏蔽件4940和返回
板4950。在该图中，第一磁体4910未被吸引到第二磁体(未示出)，并且因此屏蔽件4940被磁性吸引到或附接到返回板4950。在该位置中，顺应性结构4924可以是伸展的或松弛的。顺应性结构4924可由弹性体、硅橡胶开孔泡沫、硅橡胶、聚氨酯泡沫或其他泡沫或其他可压缩材料形成。
213.在图49b中，已使第二电子设备4960接近第一电子设备4900。第二磁体4970可吸引第一磁体4910，从而使得屏蔽件4940和返回板4950彼此分开。外壳4920和4922可压缩顺应性结构4924，从而允许第一电子设备4900的保护表面4912朝向第二电子设备4960的外壳4980移动或移动成与该外壳相邻。第二磁体4970可通过外壳4990或其他结构保持在第二电子设备4960中的适当位置。当从第一电子设备4900移除第二电子设备4960时，第一磁体4910和屏蔽件4940可被磁性吸引到返回板4950，如图49a所示。
214.图50a和图50b示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构。在该示例中，第一电子设备5000可以是无线充电器，诸如本文所示的无线充电器中的任一个，或具有磁体5010的其他设备(其可以是例如图3中的磁体阵列320或环形或其他磁性对准部件中的任一个，诸如上述磁体阵列和对准磁体)，而第二电子设备5060(如图50b所示)可以是电话或另一电子设备。图50a示出了第一电子设备5000中的移动第一磁体5010。第一电子设备5000可包括第一磁体5010、柔韧表面5012、外壳部分5020和5022、屏蔽件5040和返回板5050。在该图中，第一磁体5010未被吸引到第二磁体，因此屏蔽件5040磁性附接或被磁性吸引到返回板5050。在该位置，柔韧表面5012可以是松弛的。柔韧表面5012可由弹性体、硅橡胶开孔泡沫、硅橡胶、聚氨酯泡沫或其他泡沫或其他可压缩材料形成。
215.在图50b中，已使第二电子设备5060接近第一电子设备5000。第二磁体5070可吸引第一磁体5010，从而使得屏蔽件5040和返回板5050彼此分开。第一磁体5010可朝向第二电子设备5060拉伸柔韧表面5012，从而允许第一电子设备5000的第一磁体5010朝向第二电子设备5060的外壳5080移动。第二磁体5070可通过外壳5080或其他结构保持在第二电子设备5060中的适当位置。当从第一电子设备5000移除第二电子设备5060时，第一磁体5010和屏蔽件5040可被磁性吸引到返回板5050，如图50a所示。
216.图51至图53示出了根据本发明的实施方案的移动磁性结构。在该示例中，第一电子设备5100可以是无线充电器，诸如本文所示的无线充电器中的任一个，或具有磁体5110的其他设备(其可以是例如图3中的磁体阵列320或环形或其他磁性对准部件中的任一个，诸如上述磁体阵列和对准磁体)，而第二电子设备5090(如图52所示)可以是电话或其他电子设备。在图51中，第一磁体5110和屏蔽件5140可被磁性吸引或附接到第一电子设备5100中的返回板5150。第一电子设备5100可至少部分地容纳在设备壳体5120中。在图52中，第二电子设备5160的外壳5180可在方向5185上跨第一电子设备5100的设备壳体5120的表面侧向移动。第二电子设备5160中的第二磁体5170可开始吸引第一电子设备5100中的第一磁体5110。该磁性吸引力5115可通过克服屏蔽件5140和返回板5150之间的磁性吸引力5145来使得第一磁体5110和屏蔽件5140被拉离返回板5150。在图53中，第二电子设备5160中的第二磁体5170已变得与第一电子设备5100中的第一磁体5110对准。第一磁体5110和屏蔽件5140已被拉离返回板5150，从而减小磁性吸引力5145。第一磁体5110已移动成在设备壳体5120附近或与其相邻，从而增加对第二电子设备5160中的第二磁体5170的磁性吸引力5115。
217.如图51至图53所示，当第一磁体5110和屏蔽件5140被拉离返回板5150时，第一电
子设备5100中的第一磁体5110与第二电子设备5160中的第二磁体5170之间的磁性吸引力可增大。这在下图中以图形方式示出。
218.图54示出了第一电子设备中的第一磁体和第二电子设备中的第二磁体之间的法向力，该法向力随第一磁体和第二磁体之间的侧向偏移而变化。如图51至图53所示，在第一磁体5110和第二磁体5170之间具有较大偏移的情况下，第一磁体5110和屏蔽件5140可保持附接到第一电子设备5100中的返回板5150，并且磁性吸引力5115可为最小。克服该磁性吸引力所需的剪切力在本文被示出为曲线5410。如图52所示，当第一磁体5110和第二磁体5170之间的偏移或侧向距离减小时，第一磁体5110和屏蔽件5140可被拉离返回板5150或与返回板分开，从而增大第一磁体5110和第二磁体5170之间的磁性吸引力5115。这在本文被示出为中断部分5420。如图53所示，当第一磁体5110和第二磁体5170对准时，磁性吸引力5115沿着曲线5430增大至最大值5440。曲线5410和曲线5430之间的差异可示出由于第一磁体5110能够轴向移动引起的电话或其他电子设备(诸如第二电子设备5160)和无线充电器(诸如第一电子设备5100)之间的磁性吸引力的增大。还应当指出的是，在该示例中，第一磁体5110不在侧向方向上移动，但在本发明的其他实施方案中，第一磁体能够进行此类移动。在第一磁体5110能够在侧向方向上移动的情况下，曲线5430可具有从零偏移到可通过第一磁体5110的一系列可能的侧向移动来克服的偏移的平坦峰。
219.图55示出了第一电子设备中的第一磁体和第二电子设备中的第二磁体之间的剪切力，该剪切力随第一磁体和第二磁体之间的侧向偏移而变化。在第一磁体5110和第二磁体5170之间没有偏移的情况下，不存在相对于第一磁体5110移动第二磁体5170的剪切力，如图53所示。当偏移增大时，剪切力(即，试图重新对准磁体的力)可沿着曲线5540增大。在中断部分5510处，第一磁体5110和屏蔽件5140可返回到返回板5150(如图51和图52所示)，从而将磁性剪切力减小至点5520。随着偏移增大，磁性剪切力可沿着曲线5530继续减小。曲线5530和曲线5540之间的差异可示出由于第一磁体5110能够轴向移动引起的电话或其他电子设备(诸如第二电子设备5160)和无线充电器(诸如第一电子设备5100)之间的磁性吸引力的增大。还应当指出的是，在该示例中，第一磁体5110不在侧向方向上移动，但在其他示例中，第一磁体能够进行此类移动。在第一磁体5110能够在侧向方向上移动的情况下，曲线5530可保持为零，直到第二磁体5170的侧向移动克服第一磁体5110的该一系列可能的侧向移动。
220.对于各种应用，可期望使得具有磁性对准部件的设备能够识别被对准的其他设备。在设备支持限定设备之间的通信协议的无线充电标准的一些实施方案中，设备可使用该协议来进行通信。例如，针对无线电力传输的qi标准限定了一种通信协议，该通信协议通过感应线圈中的调制方案使得电力接收设备(即，具有用于接收无线传输的电力的感应线圈的设备)能够将信息传送给电力传输设备(即，具有用于生成时变磁场以将电力无线传输到另一个设备的感应线圈的设备)。qi通信协议或类似协议可以用于传送信息，诸如设备标识或充电状态或对增加或减少从电力接收设备到电力传输设备的电力传输的请求。
221.在一些实施方案中，可提供独立的通信子系统，诸如nfc子系统，以实现设备之间的附加通信。例如，具有环形磁性对准部件的每个设备还可具有nfc线圈，该nfc线圈可设置在环形磁性对准部件的内部并且设置成与环形磁性对准部件同心。在设备还具有感应充电线圈(其可以是发射器线圈或接收器线圈)的情况下，nfc线圈可设置在感应充电线圈和环
形磁性对准部件之间的间隙中。在一些实施方案中，nfc线圈可用于在使设备的相应磁性对准部件对准时允许便携式电子设备识别其他设备，诸如无线充电设备和/或辅助设备。例如，电力接收设备的nfc线圈可耦接到nfc读取器电路，而电力发射设备或附件设备的nfc线圈耦接到nfc标签电路。当使设备接近时，功率接收设备的nfc读取器电路可被激活以读取功率发射设备和/或附件设备的nfc标签。这样，电力接收设备可以从电力发射设备和/或附件设备获得信息(例如，设备标识)。
222.在一些实施方案中，便携式电子设备中的nfc读取器可通过检测由便携式电子设备的磁性对准部件所产生的dc(或静态)磁场的变化来触发，该变化对应于在具有互补磁性对准部件的另一设备对准时的预期变化。当检测到预期变化时，可激活nfc读取器以读取另一个设备(假设存在另一个设备)中的nfc标签。
223.在一些实施方案中，nfc标签可位于包括无线充电器和环形对准结构的设备中。nfc标签可被定位成并配置为使得当无线充电器设备与具有互补的环形对准结构和nfc读取器的便携式设备对准时，nfc标签能够由便携式电子设备的nfc读取器读取。
224.图56示出了根据一些实施方案的结合了nfc标签的无线充电器设备5602的分解图，并且图57示出了根据一些实施方案的无线充电器设备5602的局部剖视图。如图56所示，无线充电器设备5602可包括可由塑料或金属(例如，铝)制成的壳体5604，以及可由有机硅、塑料、玻璃或能够透过ac和dc磁场的其他材料制成的充电表面5606。充电表面5606可被成形为适配在壳体5604的顶部处的圆形开口5603内。
225.无线发射器线圈组件5611可设置在壳体5604内。无线发射器线圈组件5611可包括用于到另一个设备的感应电力传输的无线发射器线圈5612以及围绕无线发射器线圈5612的一些或全部表面设置的ac磁屏蔽件和/或电屏蔽件5613。用于控制无线发射器线圈5612的控制电路5614(其可包括例如逻辑板和/或电源电路)可设置在线圈5612的中心和/或线圈5612下方。在一些实施方案中，控制电路5614可根据无线充电协议诸如qi协议或其他协议来操作无线发射器线圈5612。
226.初级环形磁性对准部件5616可围绕无线发射器线圈组件5611。初级环形磁性对准部件5616可包括布置成环形构型的多个弓形磁体部分，如图所示。每个弓形磁体部分可包括：具有在第一轴向方向上取向的磁极性的内部弓形区域、具有在与第一轴向方向相反的第二轴向方向上取向的磁极性的外部弓形区域，以及未磁极化的中心弓形区域。在一些实施方案中，初级环形磁性对准部件5616的直径和厚度被选择为使得初级环形磁性对准部件5616的弓形磁体部分适配在壳体5604的顶表面处的唇缘5609下方，如在图57中最清楚地见到。例如，每个弓形磁体部分可在磁化内部区域和外部区域之前或之后插入到唇缘5609下方的位置中。在一些实施方案中，初级环形磁性对准部件5616可在两个相邻的弓形磁体部分之间具有间隙5636。间隙5636可与壳体5604的侧面表面中的开口5607对准，以允许外部线材连接到无线发射器线圈5612和/或控制电路5614。
227.支撑环子组件5640可包括在轴向方向上延伸的环形框架5642和框架5642的顶部边缘处的摩擦垫5644。摩擦垫5644可由材料诸如硅树脂或热塑性弹性体(tpe)(诸如热塑性聚氨酯(tpu))制成，并且可为充电表面5606提供支撑和保护。框架5642可由材料诸如聚碳酸酯(pc)、玻璃纤维增强聚碳酸酯(gfpc)或玻璃纤维增强聚酰胺(gfpa)制成。框架5642可具有设置在其上的nfc线圈5664。例如，nfc线圈5664可为缠绕在框架5642上的由铜线材或
其他导电线材制成的四匝或五匝螺线管线圈。在一些实施方案中，nfc线圈5664可电连接到nfc标签电路(未示出)，该nfc标签电路可设置在框架5642上。nfc电路的相关设计原理是本领域熟知的，并且省略了详细描述。框架5642可插入到初级环形磁性对准部件5616和无线发射器线圈组件5611之间的间隙区域5617中。在一些实施方案中，间隙区域5617被ac屏蔽件5613屏蔽而免受在无线发射器线圈5612中生成的ac电磁场的影响，并且还通过弓形磁体部分的闭环构型屏蔽而免受初级环形磁性对准部件5616的dc磁场的影响。
228.图58示出了根据一些实施方案的可在便携式电子设备5204中实现的过程5800的流程图。在一些实施方案中，可在便携式电子设备5204通电时迭代地执行过程5800。在框5802处，过程5800可例如使用磁力仪5280来确定基线磁场。在框5804处，过程5800可继续监测来自磁力仪5280的信号，直到检测到磁场的变化。在框5806处，过程5800可确定磁场的变化是否和与互补的磁性对准部件的对准相关联的量值和方向的变化匹配。如果不是，则可在框5802处更新基线磁场。如果在框5806处，磁场的变化和与互补的对准部件的对准相关联的量值和方向的变化匹配，则在框5808处，过程5800可激活与nfc线圈5260相关联的nfc读取器电路以读取对准设备的nfc标签。在框5810处，过程5800可接收从nfc标签读取的标识信息。在框5812处，过程5800可基于标识信息来修改便携式电子设备5204的行为，例如生成如上所述的洗色效果。在框5812之后，过程5800可任选地返回到框5802以提供对磁力仪5280的连续监测。应当理解，过程5800是例示性的，并且可执行其他过程作为过程5800的补充或替代。
229.图59是图1的无线充电器的另选分解图。无线充电器5900可基本上类似于无线充电器100(图1中所示)和本文所示的其他无线充电器。无线充电器5900可包括第一叶片5902和第二叶片5904，该第一叶片用于对第一电子设备(未示出)充电，该第二叶片用于对第二电子设备(未示出)充电。第一叶片5902可通过主铰接部5906接合到第二叶片5904。
230.第一叶片5902可包括一个或多个对准特征结构以将第一电子设备与第一叶片5902对准。具体地讲，第一叶片5902可包括环形磁体阵列6140。当第一电子设备与第一叶片5902接近时，磁体阵列6140可吸引第一电子设备(未示出)中的对应磁体阵列(未示出)。磁体阵列6140还可充当附接设备以将第一电子设备附接到第一叶片5902。接触表面6111也可充当附接设备。具体地讲，接触表面6111可由将电话(例如)的背面保持到第一叶片5902的高摩擦或高静摩擦材料形成。接触表面6111的高摩擦或高静摩擦表面可增加从第一叶片5902移除第一电子设备所需的剪切力。接触表面6111可附加地或另选地使用粘合剂形成。使用粘合剂可增加从第一叶片5902移除第一电子设备所需的法向力。
231.一旦对准，第一叶片5902就可使用线圈6110向第一电子设备提供充电。磁体阵列6140可侧向且周向地围绕线圈6110。可在连接器5992处接收电力。连接器5992可以是闪电、usb c型或其他类型的连接器。可通过板5990向控制电路6130提供该电力。控制电路6130可在线圈6110中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第一电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第一电子设备可使用这些感应电流来对第一电子设备中的电池(未示出)充电。线圈6110和磁体阵列6140可容纳在壳体6150中，该壳体可由第一底部壳体5950支撑。壳体6150可由铝、不锈钢或其他材料形成。屏蔽件6120可有助于增加第一叶片5902与正在充电的第一电子设备之间的电容耦合。电容耦合的这种增加可有助于减少由线圈6110产生的电磁干扰，并且可有助于减少辐射和噪声。屏蔽件6120可由铜、不锈钢或其他材料形成。导
电泡沫和其他导电结构可用于改善这种屏蔽。例如，导电泡沫环(未示出)可放置在接触表面6111周围。
232.第二叶片5904可包括一个或多个对准特征结构以将第二电子设备与第二叶片5904对准。具体地讲，第二叶片5904可包括磁体6162。当第二电子设备与充电定位盘6170接近时，磁体6162可吸引第二电子设备中的对应磁体(未示出)。磁体6162还可充当附接设备以将第二电子设备附接到充电定位盘6170。磁体6162和线圈6110可容纳在充电定位盘6170中。定位盘盖6161可由聚碳酸酯或其他材料形成并且可覆盖线圈6160和磁体6162。定位盘盖6161的表面和其他方面可与接触表面6111相同或类似。
233.一旦第二电子设备与充电定位盘6170对准，充电定位盘6170就可使用线圈6160向第二电子设备提供充电。线圈6160可侧向且周向地围绕磁体6162。在连接器5992处接收的电力可由板5990提供给控制电路(未示出)，该控制电路可连接到充电定位盘6170中的线圈6160。充电定位盘6170中的控制电路可在线圈6160中生成交流电。这些交流电可生成耦接到第二电子设备中的对应线圈(未示出)的时变磁通量。第二电子设备可使用这些感应电流来对第二电子设备中的电池(未示出)充电。线圈6160、磁体6162和控制电路可支撑在充电定位盘6170中，该充电定位盘可由第二底部壳体5952支撑。定位盘铰接部6000可将充电定位盘6170附接到第二底部壳体5952。板5990可通过缆线414(图4中所示)与控制电路通信。
234.无线充电器5900还可包括顶层5910和底层5970。这些层可以是天然的或人造的，并且可包括具有吸附力的表面。第一顶部壳体5930和第二顶部壳体5932可通过层5920和层5922接合到顶层5910。第一底部壳体5950和第二底部壳体5952可通过层5960和层5962接合到底层5970。无线充电器5900还可包括磁体5940。磁体5940可被布置为当无线充电器5900沿第一方向折叠时将第一叶片5902的顶表面固定到第二叶片5904的顶表面。磁体5940可被布置为当无线充电器5900沿第二方向折叠时将第一叶片5902的底表面固定到第二叶片5904的底表面。
235.主铰接部5906中的柔性电路板5982可由模塑件6320保护。关于模塑件6320的更多细节在下面的图63中示出。
236.一个或多个e屏蔽件(未示出)可放置在线圈6110和线圈6160中的任一者或两者上方。这些e屏蔽件可由铜层或其他导电材料层形成，以拦截线圈6110或线圈6160与电子设备中的对应线圈之间的电场，并且可具有低磁导率以在对应线圈之间传递磁场。这些e屏蔽件可包括断点以防止形成涡电流。可将一个或多个铁氧体或铁素体元件(未示出)放置在线圈6110和线圈6160中的任一者或两者下方以进一步改善耦合和屏蔽。这些铁氧体可由具有高磁导率的材料形成，诸如不锈钢、铁氧体不锈钢、铁、锰、锌的氧化物或其他材料或材料的组合。
237.这些无线充电器的部分可由各种材料形成。接触表面6111和其他高摩擦表面可由弹性体、塑料、pvc塑料、橡胶、硅橡胶、氨基甲酸酯、聚氨酯、腈、氯丁橡胶、硅树脂或其他材料形成。接触表面6111可使用双射注塑工艺形成。例如，接触表面6111可由被较软的有机硅层覆盖的聚碳酸酯层形成。充电定位盘6170、定位盘铰接部6000、第一底部壳体5950、第二底部壳体5952、壳体6150和其他部分可由铝、不锈钢或其他材料形成。这些和其他结构可通过计算机数控(cnc)机加工、金属注塑成型、冲压、锻造、使用深拉伸工艺或其他技术形成。顶层5910和底层5970可由合成树脂、皮革或其他天然或人造材料形成。本文所示的磁体(诸
如该示例中的磁体5940、磁体阵列6140和磁体6162)中的每个磁体可使用回收的稀土磁体或其他磁体或磁性结构来形成。
238.图60a和图60b示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部。在该示例中，定位盘铰接部6000可包括轴6020。轴6020可通过弹簧夹6030保持在适当位置，该弹簧夹可与弹簧夹1930(图19b中所示)相同或类似。弹簧夹6030可包括插片6032(图61中所示)，这些插片可位于定位盘铰接部6000的块6010的狭槽6016(图61中所示)中。轴6020可以是凸轮形的或以其他方式非圆柱形的，以在充电定位盘6170(图59中所示)的上下移动之间提供阻力差。臂6034(图61中所示)可具有不同的宽度以对充电定位盘6170的上下移动提供非对称阻力，或者臂6034可相等以对充电定位盘6170的上下移动提供对称阻力。
239.在该示例中，轴6020可具有止挡件6022，该止挡件可在狭槽6018中的极限点6012与极限点6014之间移动。极限点6014可限制充电定位盘6170相对于无线充电器5900的顶表面的向上行进。极限点6012可限制充电定位盘6170相对于无线充电器5900的顶表面(图59中所示)的向下行进。即，轴6020可逆时针旋转(如图所示)升高充电定位盘6170，直到轴6020的止挡件6022接合狭槽6018的极限点6014。轴6020可顺时针旋转降低充电定位盘6170，直到轴6020的止挡件6022接合狭槽6018的极限点6012。在组装期间，轴6020可定位成使得止挡件6022接合极限点6012。充电定位盘6170可相对于无线充电器5900的顶表面放置在期望位置。然后，可例如通过焊接或激光焊接将附接到充电定位盘6170的杆(未示出)固定到轴6020。在该位置中，当止挡件6022返回极限点6012时，充电定位盘6170可相对于无线充电器5900处于期望位置。在本发明的这些和其他实施方案中，该期望位置可在与无线充电器5900的顶表面的平面共面的平面中，在与无线充电器5900的顶表面的平面平行的平面中，或者在其他适当的相对位置中。
240.图61示出了根据本发明的实施方案的定位盘铰接部的部件。在该示例中，定位盘铰接部6000可包括轴6020。轴6020可通过弹簧夹6030保持在适当位置。弹簧夹臂6034可与轴6020具有过盈配合以为轴6020提供旋转摩擦。弹簧夹6030可包括插片6032，这些插片可位于定位盘铰接部6000的块6010的狭槽6016中。插片6032可与狭槽6016具有过盈配合。轴6020可以是凸轮形的或以其他方式非圆柱形的，以在充电定位盘6170(图59中所示)的上下移动之间提供阻力差。臂6034可具有不同的宽度以对充电定位盘6170的上下移动提供非对称阻力，或者臂6034可相等以对充电定位盘6170的上下移动提供对称阻力。虽然弹簧夹6030可将轴6020保持在竖直方向上，但锁定夹6040可在凹槽6017处附接到块6010以有助于防止轴6020的轴向平移，即轴6020沿其轴线的移动。
241.在该示例中，轴6020可具有止挡件6022，该止挡件可在狭槽6018中的极限点6012与极限点6014(图60中所示)之间移动。当向充电定位盘6170施加过大的力时，可使用两个止挡件6022来增加定位盘铰接部6000的强度。极限点6014可限制充电定位盘6170相对于无线充电器5900的顶表面(图59中所示)的向上行进。极限点6012可限制充电定位盘6170相对于无线充电器5900的顶表面的向下行进。即，轴6020可逆时针旋转升高充电定位盘6170，直到轴6020的止挡件6022接合狭槽6018的极限点6014。轴6020可顺时针旋转降低充电定位盘6170，直到轴6020的止挡件6022接合狭槽6018的极限点6012。在组装期间，轴6020可定位成使得止挡件6022接合极限点6012。充电定位盘6170可相对于无线充电器5900的顶表面放置在期望位置。然后，可例如通过焊接或激光焊接将附接到充电定位盘6170的杆穿过轴6020
中的开口6029固定到轴6020。在该位置中，当止挡件6022返回极限点6012时，充电定位盘6170可相对于无线充电器5900处于期望位置。在本发明的这些和其他实施方案中，该期望位置可在与无线充电器5900的顶表面的平面共面的平面中，在与无线充电器5900的顶表面的平面平行的平面中，或者在其他适当位置中。
242.充电定位盘6170可经由杆附接到定位盘铰接部6000。该杆可为图15a至图15b和图16a至图16b所示的杆的变型。例如，杆中的缆线出口可形成为相对于杆成小角度或有限角度，以便简化缆线414(图4中所示)穿过杆的布线。杆可沿轴上较高的线附接到轴6020。当充电定位盘6170处于较高位置时，该改变可有助于将缆线414隐藏在杆后面。此类杆的示例在下图中示出。
243.图62示出了根据本发明的实施方案的可用于将定位盘铰接部附接到充电定位盘的杆。杆6200可沿沟槽6210附接到轴6020(图60中所示)。杆6200可穿过轴6020中的开口6029(图61中所示)焊接或激光焊接到轴6020。杆6200的末端6220可附接到充电定位盘6170(图59中所示)。缆线414(图4中所示)可穿过杆从末端6220处的开口6223布线到末端6230处的开口6233。开口6223与开口6233之间的角度可受到限制(例如，小于90度)，以便有利于缆线414穿过杆6200的布线。沟槽6210可定位成远离末端6230，使得末端6230可位于无线充电器5900(图59中所示)的下部。这可有助于限制缆线414在充电定位盘6170处于竖直位置时的可见性。
244.在本发明的这些和其他实施方案中，可能期望柔性电路板5982(图59中所示)上的迹线以及柔性电路板5982本身不在图59所示的主铰接部5906的外表面上形成可见图案。即，可能期望柔性电路板5982上的迹线不透过无线充电器5900的表面显示。因此，本发明的实施方案可包括用于减轻这种可见性或穿透性显示的结构。下图示出了示例。
245.图63示出了根据本发明的实施方案的主铰接部的一部分。在该示例中，柔性电路板5982可模塑在顶层5910与底层5970之间的模塑件6320中。在制造期间，模塑件6320可被施加到顶层5910的底部和底层5970的顶部。顶层5910和底层5970可在压塑机中被压缩，其中柔性电路板5982位于顶层和底层之间。这可在顶层5910的顶部和底层5970的底部处提供均匀的表面。
246.图64示出了根据本发明的实施方案的可用于在主铰接部中的柔性电路板上形成迹线的金属化图案的示例。板部分6400可以是柔性电路板5982的一部分。类似于迹线2760(图27a中所示)，迹线6410可具有蛇形形状。多条迹线6410可嵌套。迹线6410可终止于末端6420。这些迹线6410可用于一个或多个信号，并且多条迹线6410可用于冗余。
247.可期望防止迹线6410在主铰接部5906的表面处透过顶层5910和模塑件6320或底层5970和模塑件6320(两者均在图59中示出)可见。因此，本发明的实施方案可提供形成于迹线6410之间、上方和下方的附加金属化区域6430。附加金属化区域6430可以是实心的，可以是穿孔的，可具有交叉阴影线图案，或者可使用其他图案形成。这些区域可趋于缩小非金属化区域的尺寸，使得它们不透过模塑件6320和顶层5910或模塑件6320和底层5970显示并且出现在主铰接部5906的表面上。
248.众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
249.出于例证和描述的目的，呈现了对本发明的实施方案的上述描述。其并非旨在为详尽的，也不旨在将本发明限制为所述精确形式，并且根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。该实施方案被选择和描述以充分说明本发明的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够在各种实施方案中以及在适合于所设想的特定用途的各种修改的情况下充分利用本发明。因此，应当理解，本发明旨在涵盖以下权利要求书的范围内的所有修改和等同物。