便携用终端设备无线充电系统的制作方法

本发明涉及无线充电系统，更具体地涉及一种无线充电系统，具有能够简单附着在智能手机等便携用终端设备而使用，并能够进行无线充电的结构。

背景技术：

研发各种形式的车用支架，以便于在运行包含智能手机的电子设备时使用。

近来因智能手机的发展，智能手机综合车用导航仪、黑匣子等各种功能，而车用支架的必要性逐渐增加。

一般地，车用支架是指将智能手机插入结合至一端部侧之后，将相对侧另一端部侧吸附而附着在车辆的玻璃、仪表台等的结构。但所述的车用支架的结构复杂且高重量，而存在车用支架易于由附着面分离的问题。并且，在运行中，在要使用智能手机时，将智能手机由车用支架向侧面推动而解除插入结合的状态，而存在了使用繁琐的问题。

因此，近来流行将智能环附着在智能手机的后面，并将智能环插入挂在车辆的送风口的极简方式。

该智能环存在便于附着在车辆且易于去除的优点，但存在因车辆的振动而智能环易于由固定位置滑脱，而将智能手机难以稳定固定在车辆的问题。

并且，智能环为附着在智能手机的后面的小的环状，由此，限制在车辆固定智能手机的位置，由此，难以将智能手机固定在与驾驶者的视野匹配的距离的位置。

另外，近来，研发对智能手机等便携用终端设备进行无线充电的各种方式及设备，但在智能手机的后面附着智能环或壳体等配件的状态下，存在无法进行无线充电或充电效率极低的问题。

技术实现要素：

技术问题

本发明的目的在于提供一种便携用终端设备用无线充电系统，能够简单附着在便携用终端设备而使用，并提高充电效率。

技术手段

用于实现所述目的的本发明的一实施例的无线充电系统包括：终端设备配件，固定在便携用终端设备的背面，内置发生磁场，以用于磁感应方式的无线充电的发送线圈；及无线充电装置，能够利用磁力而与所述终端设备配件结合，另外，在所述终端设备配件和所述无线充电装置分别设置第一接点(electriccontact)和第二接点，在结合所述终端设备配件和所述无线充电装置的情况下，所述第一接点、第二接点相互接触而由所述无线充电装置向内置于所述终端设备配件的发送线圈供应电源，并在所述无线充电装置设置按相互不同极性方向配置的两个以上磁铁。

本发明的一实施例的无线充电装置包括：结合部，与内置发送线圈的终端设备配件结合而对便携用终端设备充电，利用磁力与所述终端设备配件结合，并设置用于与形成于所述终端设备配件的第一接点接触的第二接点；及电缆，一侧与所述结合部连接，而与所述第二接点电连接，另外，对于所述终端设备配件和所述无线充电装置进行结合的情况，所述第一接点、第二接点相互接触而通过所述电缆供应的电源传输至所述终端设备配件的发送线圈，并在所述结合部内置按相互不同的极性方向配置的两个以上磁铁。

技术效果

本发明具有如下效果，在固定于便携用终端设备的背面的配件内置发送线圈而与无线充电装置结合时，通过接点而供应电源，由此，利用在终端设备配件发生的磁场而对便携用终端设备进行无线充电，即使在便携用终端设备安装智能环或壳体等配件的状态下，也能够有效进行无线充电。

并且，在结合终端设备配件和无线充电装置的接点的周边形成多个导件而结合时，而易于排列接点的位置，由此，在准确排列内置于终端设备配件的发送线圈和便携用终端设备的接收线圈的位置的情况下，能够提高无线充电效率。

根据本发明的另一实施例，为了磁力结合，内置于无线充电装置的多个磁铁按相互不同的极性方向配置，减少由发送线圈发生的磁场的磁力的影响，由此，提高无线充电的稳定性及效率。

根据本发明的又一实施例，用于供应传输至发送线圈的电源的电路部内置于无线充电装置的电源端子，分离终端设备配件的结合部和电路部，由此，防止电路部的发热等无线充电功能或便携用终端设备的错误动作，由此，将无线充电装置主体小型化。

附图说明

图1为显示本发明的一实施例的无线充电系统的整体结构的框图；

图2为显示本发明的一实施例的无线充电系统的结构的立体图；

图3及图4为用于说明本发明的一实施例的终端设备配件的结构的立体图；

图5及图6为用于说明本发明的一实施例的无线充电装置的结构的立体图；

图7为用于内置于无线充电装置的多个磁铁的配置的一实施例的附图；

图8及图9为用于说明本发明的另一实施例的无线充电装置的结构的立体图；

图10为用于说明本发明的又一实施例的终端设备配件的结构的附图；

图11为用于说明本发明的又一实施例的无线充电装置的结构的附图；

图12为显示本发明的又一实施例的终端设备配件和无线充电装置的结合状态的附图。

具体实施方式

下面，参照附图而对本发明的便携终端设备无线充电系统的实施例进行说明。

图1为显示本发明的一实施例的无线充电系统的整体结构的框图，所显示的无线充电系统包括：便携用终端设备10、终端设备配件100及无线充电装置200。

参照图1，便携用终端设备10为智能手机、pda、平板电脑等便携的电子设备，为能够无线充电的装置。

例如，便携用终端设备10内置用于磁感应方式的无线充电的接收线圈，通过在发送线圈产生的磁场而在接收线圈产生感应电流而对内置于便携用终端设备10的电池进行充电。

终端设备配件100为固定或附着在便携用终端设备10的形式的结构，是指智能环、手机壳体、支架(bracket)或夹具(clamp)等各种结构。

例如，终端设备配件100是指具有附着于便携用终端设备10的背面，并供用户的手指插入并旋转，并搁置在底面的环(ring)的智能环。

根据本发明的一实施例，在终端设备配件100内置产生磁场，以用于磁感应方式的无线充电的发送线圈101。

通过在内置于终端设备配件100的发送线圈101产生的磁场，在内置于便携用终端设备10的接收线圈11产生电磁感应而发生感应电流，由此，便携用终端设备10的电池(未图示)进行无线充电。

另外，无线充电装置200与终端设备配件100分离，在需要时(例如，无线充电时)具有能够与终端设备配件100结合的结构。

在无线充电装置200内置用于向终端设备配件100的发送线圈101供应交流电源的电路部201。

并且，如图1显示所示，在终端设备配件100和无线充电装置200分别设置第一接点(electriccontact，131)和第二接点231。

在终端设备配件100和无线充电装置200结合的情况下，第一接点、第二接点131、231相互接触而电连接，由此，由无线充电装置200的电路部201向终端设备配件100的发送线圈101供应交流电源。

本发明的一实施例的无线充电系统由如上所述的终端设备配件100和无线充电装置200的组合构成，通过一个无线充电封装提供。

根据所述的本发明的一实施例，在固定于便携用终端设备10的背面的配件100内置发送线圈101而与无线充电装置200结合时，通过接点131、231而向发送线圈101供应电源，由此，利用由终端设备配件100的发送线圈11发生的磁场而对便携用终端设备10进行无线充电，即使在便携用终端设备10安装智能环或壳体等配件的状态下，也能够有效进行无线充电。

根据本发明的又一实施例，终端设备配件100和无线充电装置200利用磁力而相互结合，由此，易于实现终端设备配件100和无线充电装置200的结合，并且，分别设置的第一接点、第二接点131、231的接触状态未因外部冲击等而发生松动并稳定保持。

图2为显示本发明的一实施例的无线充电系统的结构的立体图，图2显示的系统的结构中，对与参照图1说明相同的说明予以省略。

参照图2，在便携用终端设备10的背面附着而固定设置有环(ring)的智能环状的终端设备配件100，在终端设备配件100内置产生磁场，以用于磁感应方式的无线充电的发送线圈101。

另外，无线充电装置200在一侧具有利用磁力而与终端设备配件100结合的结构，在另一侧具有用于在车辆的送风部、平面及曲面等各种结构固定无线充电装置200的结构，包括获取由外部供应的电源的电源部(未图示)。

根据本发明的一实施例，在终端设备配件100和无线充电装置200分别设置第一接点131和第二接点231，在终端设备配件100和无线充电装置200利用磁力而结合的情况下，第一接点、第二接点131、231相互接触，通过因接触而电连接的第一接点、第二接点131、231而由无线充电装置200向内置于终端设备配件100的发送线圈101供应电源。

另外，终端设备配件100和无线充电装置200利用磁力而结合，由此，在终端设备配件100设置金属部件，在无线充电装置200设置磁体(例如，永久磁铁)。

根据本发明的一实施例，在无线充电装置200设置多个磁铁，设置在无线充电装置200的多个磁铁中的两个以上磁铁按相互不同的极性方向配置。

如上所示，为了磁力结合，内置于无线充电装置200的多个磁铁按相互不同的极性方向配置，减少对由设置在终端设备配件100的发送线圈101发生的磁场的磁力的影响，由此，提高无线充电的稳定性及效率。

参照图3至图7，对终端设备配件100和无线充电装置200各自的结构及运行的实施例进行更具体说明。

图3为显示本发明的一实施例的终端设备配件的结构的立体图。

参照图3，终端设备配件100包括：环(ring，110)，供插入用户的手指；外壳120，一面粘贴至便携用终端设备10的背面，发送线圈101被配置于内部。

另外，环110利用连接部件111而以能够旋转的方式与外壳120连接，在外壳120的另一面的至少一部分形成具有金属的第一附着部130，以用于与无线充电装置200的磁力结合。

例如，环120具有与圆环(ring)相似的形状，以供用户插入手指，并利用连接部件111的铰链结构而按一定角度旋转，而向便携用终端设备10的背面方向折叠或展开。

并且，第一附着部130由铁(fe)等金属构成的金属板形成，以用于与设置在无线充电装置200的磁铁附着，在第一附着部130的中心部分形成第一接点131。

由此，在无线充电装置200通过磁力附着在第一附着部130的情况下，中心部分的第一接点131与无线充电装置200的第二接点231电连接而向发送线圈101供应电源。

发送线圈101为图4显示的形状，与第一接点131电连接，而内置于终端设备配件100的外壳120内。

在此，外壳120由塑料等合成树脂构成而利用双面胶带等粘贴部件而附着在便携用终端设备10的背面而固定，由用户能够旋转的正面外壳和附着于便携用终端设备10的背面的后面外壳构成。

对于该情况，将与正面外壳一起旋转的旋转部件和支撑所述旋转部件的至少一个板设置在终端设备配件100的外壳120内。

另外，第一附着部130的第一接点131周边形成用于容易与无线充电装置200结合的多个突起135。

例如，在终端设备配件100的第一附着部130以放射状配置四个突起135，突起135由中央而越趋向外围区域而具有高度变低的倾斜。

在终端设备配件100和无线充电装置200通过磁力附着时，形成于第一附着部130的突起135被插入至形成于无线充电装置200的凹槽(未图示)，自然地，准确保持第一接点131和无线充电装置200的第二接点231的位置而排列，在结合之后，防止任意的旋转或移动。

由此，终端设备配件100和无线充电装置200结合而进行无线充电期间，防止第一接点131和第二接点231的位置错开，而无法进行无线充电，或降低无线充电效率而降低充电速度。

图5为用于显示本发明的一实施例的无线充电装置的结构的立体图，所显示的无线充电装置200包括：结合部210、固定部220、电缆250及连接部260。

参照图5，结合部210为通过磁力与终端设备配件100结合的部分，在中心部分形成第二接点231，并用于易于实现与终端设备配件100结合的多个凹槽235包含形成于第二接点231周边的第二附着部230。

如上所示，形成于第二接点231周边的多个凹槽235构成使得在与终端设备配件100结合时，供插入形成于终端设备配件100的第一附着部130的多个突起135，终端设备配件100和无线充电装置200稳定进行磁力结合。

电缆250的一侧与结合部210连接而与第二接点231电连接，另一侧与供应向终端设备配件100的发送线圈101传输的电源的外部的电源(powersource)连接。

另外，在无线充电装置200的结合部210内部内置用于与终端设备配件100的磁力结合的磁铁，内置于结合部210的磁铁为钕磁铁(ndfeb)、钐钴(smco)、铁粉芯(ferrite)等构成的永久磁铁。

根据本发明的一实施例，在结合部210的内部设置多个磁铁，内置的多个磁铁相互相邻的两个磁铁按相互不同的极性方向配置。

例如，在结合部230的内部配置四个磁铁，四个磁铁中的按周边相互邻接的两个磁铁以向附着方向而具有相互不同的极性(n极-s极)的方式配置，四个磁铁中的相互远离的两个磁铁以向附着方向具有相同极性(n极-n极，s极-s极)的方式配置。

参照图6显示的结合部210的内部结构，在中心部分形成第二接点231，在第二接点231周边形成基底部237而在基底部237上形成四个磁铁。

例如，在基底部237上形成四个磁铁外壳237a、237b、237c、237d，在磁铁外壳237a、237b、237c、237d内部设置一个磁铁而固定。

在参照图7而说明四个磁铁的极性方向的一实施例的情况下，按四个磁铁238a、238b、238c、238d中按第二接点231周边相互邻接的两个磁铁238a-238d、238a-238b、238b-238c、238c-238d以向第二附着部230而具有相互不同的极性配置。

并且，四个磁铁238a、238b、238c、238d中将第二接点231设于中间，相对的两个磁铁238a-238c、238b-238d以向第二附着部230而具有相同的极性的方式配置。

如上所示，将内置于无线充电装置200的多个磁铁以相邻的磁铁之间按相互不同的极性方向的方式配置，增加与无线充电装置200的结合部210邻接的区域的磁力的强度，因此，仅通过小尺寸的磁铁，也能够稳定结合终端设备配件100和无线充电装置200。

并且，根据如上所述的极性方向配置，引导磁铁238a、238b、238c、238d产生的磁场(magneticfield)与垂直于第二附着部230的方向相比，按与第二附着部230平行的方向生成，由此，减少内置于无线充电装置200的磁铁的磁场的终端设备配件100或便携用终端设备10的影响，由此，改善内置于无线充电装置200的磁铁的磁场对由发送线圈101产生的磁场产生影响，或对便携用终端设备10的运行产生影响。

另外，固定部220具有将无线充电装置200固定于车辆的送风口的结构，为此，包含由插入结合至车辆的送风口叶片的一对结合销构成的固定卡子221。

固定卡子221发生弹性变形，以压入式插入车辆的送风口，稳固地固定插入的状态。

所述中，以固定部220具有能够弹性变形的固定卡子221为例，说明了本发明的一实施例，但本发明并非限定于此，通过弹性变形而插入车辆的送风口，采用以压入式固定的各种形状。

另外，无线充电装置200的结合部210和固定部220通过连接部260连接，连接部260通过旋转而能够调节角度。

例如，无线充电装置200的结合部210和固定部220通过球接头结构的连接部260连接，结合部210相对于固定部220旋转。

连接部260的球接头结构为将两个球插入内部为中空的球状的球外壳内而连接，能够进行360度自由旋转，由此，易于调节便携用终端设备10的上下前后左右角度调节。

对于该情况，无线充电装置200的结合部210和固定部220分别具有用于与球接头结构连接的球(ball)。

结合部210的球和固定部220的球插入至各自内部为中空的球状的球外壳内，相对于球外壳而分别旋转，由此，结合部210能够相对于固定部220而进行360度自由旋转。

内部中空的球状的球外壳由两个主体构成，在内部插入两个球之后，由螺栓及螺母固定，还包含固定两个球旋转的状态的球固定装置(未图示)。

所述球固定装置为在两个球之间配置，并具有两侧倾斜面的上下移动部件，由此，以两侧倾斜面密着于两个球的方式固定两个球旋转的状态。

所述中，以无线充电装置200固定于车辆的送风口为例，对本发明的一实施例进行了说明，但本发明并非限定于此，无线充电装置200具有除了车辆送风口之外，能够固定于家庭或办公空间的平面或曲面等各种环境的结构。

参照图8(a)，无线充电装置200的固定部220具有利用吸附方式而固定于平面的结构，在办公空间的桌子上固定无线充电装置200。

并且，参照图8(b)，无线充电装置200的固定部220包含由软性材料构成的多个夹子(gripper)，在家庭的各种底面固定无线充电装置200。

图9为用于说明本发明的另一实施例的无线充电装置的结构的附图，所示的无线充电装置是指未固定于特定位置，并能够按电缆形式使用的结构的无线充电装置。

参照图9，在无线充电装置的结合部310形成第二接点331，内置磁铁等具有参照图1至图8而说明的无线充电装置200的结合部210相同的结构。

电缆350的一侧与结合部310连接，与第二接点331电连接，另一侧与电源端子连接。

例如，电源端子如图9显示所示，为具有usb插孔381的usb端子380，电缆350连接结合部310和usb端子380。

另外，根据本发明的又一实施例，用于供应传输至终端设备配件100的发送线圈101的交流电源的电路部(未图示)被内置于usb端子380。

内置于usb端子380的电路部包括：电源部，用于接收由外部供应的直流电源；变换部，将供应获取的电源变换为交流电源。

例如，电源部为用于获取由外部供应的直流电源，包括用于按所需供应电压的水平降低的递减型变压器和将ac电压变换为dc信号的整流电路。

并且，电源部与另外充电器的电缆的连接，而设置获取由外部供应电源的电源端子。

变换部包括：振荡器(oscillator)，将由电源部输入的直流电压变换为高频交流电力而供应至发送线圈。

如上所示，用于供应向终端设备配件100的发送线圈101传输的电源的电路部被内置于无线充电装置的电源端子，分离通过磁力与终端设备配件100结合的结合部310和电路部，由此，防止电路部的发热等无线充电功能或便携用终端设备10的错误运行，与此将与无线充电装置的主体相应的结合部310的尺寸小型化。

另外，如上所述，在电缆350的端子部分内置电路部，也能够适用于参照图2至图8而说明的无线充电装置200，对于该情况，结合部210和电缆250除了两者之间的连接方向之外，具有与图9所示的无线充电装置相同的结构。

下面，参照图10至图12，对本发明的又一实施例的无线充电系统进行说明。

下面说明的本发明的又一实施例的无线充电系统的结构及动作中，与参照图1至图9说明相同，因而，省略说明。

图10为显示本发明的又一实施例的终端设备配件的结构的附图，终端设备配件400包含弹性材料，为实现膨胀或收缩的情况的实施例。

参照图10，终端设备配件400包括：持握部110、连接部140及附着部420。

附着部420被粘贴至便携用终端设备10的背面而固定，终端设备配件400与便携用终端设备10的背面面接而附着，在附着部420内置参照图1至图9说明的发送线圈401。

另外，持握部410为用于使用户持握附着终端设备配件400及终端设备配件400的便携用终端设备10或搁置在桌子等平面，增加如上所述的持握或搁置功能，以能够与无线充电装置500拆卸的方式结合。

在此，在持握部410形成有与在无线充电装置500形成的第二接点531接触的第一接点431。

连接部440连接附着部420和持握部410，包含弹性材料而膨胀或收缩。

例如，连接部440整体上具有与圆锥相似的形状，由弹性材料构成的多个弹性部件构成。

所述弹性部件具有相互不同的尺寸或形状，用户抓取持握部410，并施加力，弹性部件中的任一个与其它一个合体或分离，而整体上收缩或膨胀。

即，在用户抓取终端设备配件400的持握部410并按便携用终端设备10的背面相对方向拉拽的情况下，构成连接部440的弹性部件相互分离并膨胀，用户将手指插入膨胀的连接部440部分，而稳定持握便携用终端设备10或在相应部分缠绕耳机的线而保管。

另外，用户抓取终端设备配件400的持握部410，并向便携用终端设备10的背面方向推动，构成连接部440的弹性部件相互合体并收缩。

在对设置在终端设备配件400的发送线圈401和第一接点431的结构进行更具体说明的情况下，在终端设备配件400的附着部420内置发送线圈401，以由阳极和阴极的接点构成的第一接点431形成为具有一定宽度的圆形圆环的形状，以包裹持握部410的外周面。

形成于持握部410的第一接点431和内置于附着部420的发送线圈401利用通过连接部440的内部的连接线435而相互连接。

参照图11，无线充电装置500以能够与终端设备配件400拆卸的方式结合，在与终端设备配件400结合时，起到向内置于终端设备配件400的附着部420的发送线圈401供应交流电源的作用。

参照图11，无线充电装置500包括：结合部510和电缆550。

结合部510用于插入终端设备配件400的持握部410而结合的结构，在结合部510设置用于在终端设备配件400的持握部410与第一接点431接触的第二接点531。

在结合部510形成插入终端设备配件400的持握部410的安装凹槽，持握部410的安装凹槽以插入圆形的持握部410中的下侧一部分的方式在正面观察时具有“u”字形的形状。

在此，在持握部410的安装凹槽内部下端形成用于与终端设备配件400的第一接点431接触的第二接点531。

另外，设置在无线充电装置500的电缆550与结合部510连接，与设置在结合部510的第二接点531电连接。

所述电缆550与参照图2至图9而说明的电缆250、350的结构相同，电缆550的一端与内置电路部的电源端子380连接。

并且，在无线充电装置500的结合部510还设置用于固定终端设备配件400的持握部410中的上端部分的搭扣部(未图示)。

如上所示，以包裹终端设备配件400持握部410的外周面的方式形成第一接点431，在与插入终端设备配件400的持握部410下端部分而固定的无线充电装置500的结合部510下端对应的位置形成第二接点531，由此，即使终端设备配件400的持握部410插入至无线充电装置500的结合部510的角度或位置等略微发生变更，也能够自然排列第一接点、第二接点431、531而接触，由此，防止因接触不良而产生的耗电，从而，提高无线充电效率。

参照图10，将附着于便携用终端设备10的背面的终端设备配件400的持握部410插入至无线充电装置500的结合部515内部而固定，由此，容易结合终端设备配件400和无线充电装置500。

在此，在将附着于便携用终端设备10的背面的终端设备配件400与无线充电装置500结合时，优选地为，终端设备配件400的连接部440为收缩的状态，但本发明并非限定于此。

在将终端设备配件400的持握部410插入至无线充电装置500的结合部510而固定的情况下，终端设备配件400和无线充电装置500结合，形成于终端设备配件400的持握部410外周面的第一接点131自动排列在形成于无线充电装置500的结合部515下端中央部分的第二接点531的位置而相互接触。

由此，由无线充电装置500输出的交流电源通过电缆220而施加至第二接点531，通过与其接触的终端设备配件400的第一接点431而向发送线圈401供应交流电源。

如上所述，获取所供应的交流电源的发送线圈401产生磁场，在设置在便携用终端设备10的接收线圈11通过磁感应方式而生成感应电流，而对电池进行充电。

本发明公开了附图和说明书中最优选的实施例。在此，使用了特定的用语，但其仅在用于说明本发明的目的时使用，并非用于意义限定或限制记载于权利要求范围内的本发明的范围而使用。因此，本发明技术领域的普通技术人员应以能够由此进行各种变形及均衡的其它实施例的方面进行理解。因此，本发明的真正的权利要求范围通过权利要求范围的技术思想限定。