车载无线充电器的制造方法_2

文档序号:9581115阅读:来源:国知局
后,会自动移动到某一个固定的位置,所W无论手机放上A面的时候是在哪里,最终 手机都会移动到一个预定的位置。就此,本发明对于A面进行了如下的设计:
[0042] 本发明的车载无线充电器的充电的工作面,即A面为倾斜放置。图2掲示了根据 本发明的一实施例的车载无线充电器的侧面结构示意图。由于A面为倾斜放置,因此当手 机置于A面上时,会收到重力和摩擦力的作用。如图2所示,假设手机与A面的摩擦系数为 y。A面与水平面成一定角度a,当角度a达到一定的值时,手机因重力作用,会沿着A平 面滑下。运时手机的重力G沿着A面对手机的作用力F=mg,sin a大于手机在橡胶平面 上受到的摩擦阻力f= y.mg.COSa,即mg.Sina>y.mg.COSa,计算出tga> y。因此,当A面倾斜角a>arctgy时,手机会在重力作用下克服摩擦力,滑动到A面的 底部,W实现定位的功能。大部分手机外壳为塑料或者光滑金属,而车载无线充电器的A面 材料为橡胶。摩擦系数y约为0.36,所WA面倾斜角a通常会>20°。考虑到行驶的稳 定性和安全性,A面倾斜角a通常也不会大于45°。
[0043] 倾斜设置的A面解决的手机在A面上的自动定位问题,手机放到A面上后,会自动 滑动到A面的底部。需要说明的是,在下述的描述和相关计算中,A面是沿其短边,即沿着 宽度方向存在倾斜。
[0044] 接下来还需要解决A面的外轮廓尺寸W及主线圈在A面上的定位的问题,W确保 手机在A面上都能够满足主线圈和副线圈的面积重合要求。首先采集具备Qi无线充电功 能的主流手机的外形尺寸数据。在下述的说明中,所列举的尺寸示例均W本申请提出时市 场上的主流手机的尺寸为参考依据,本领域的技术人员需要了解,随着手机的不断更新,主 流收集的尺寸也会产生变化,本发明的保护范围应当W所掲示的设计方案为准,而不是局 限于所列举的尺寸。本领域的技术人员能够在当时的主流手机的尺寸出现更新时依据本发 明的设及方案更新无线充电器的尺寸。在本文中,具有无线充电功能的手机中,具有最大长 度的是ZTEMAX,长度为164mm。具有最大宽度的是NokiaLumia1520,宽度为86mm。具有 最小宽度的是IPONE5,宽度为61mm。具有最小长度的是IP册肥4,长度为125mm。下述的 尺寸示例中,将W上述的最大手机长度Ll、最大手机宽度Wl、最小手机长度L2和最小手机 宽度W2为例进行示例。
[0045] 当手机被置于A面上时,首先需要满足方向的要求:手机的长度方向应当与A面的 长度方向一致。目前的主流手机基本都具有接近矩形的外轮廓,A面也是大致呈矩形,因此 手机W长度方向与A面一致的方式被放置到A面上。因此,A面的宽度W需要满足W>W1, W使得具有最大宽度的手机也能被顺利放入。同时,W<L2,运样可W确保手机不会W错误的 方向放置到A面上,如果手机W错误的方向被放置到A面上(即手机的长度方向与A面的 宽度方向一致),则会造成手机中的副线圈与主线圈的重合面积小于2/3的情况,使得手机 无法充电。因为W<L2,所W手机W错误方向放置到A面上时是无法放入的。目前市场上的 主流手机,长度尺寸均大于宽度尺寸,Wl与L2之间存在较大差距,因此暂时不考虑WDL2的 情况。于是,A面的宽度W的尺寸为Wl《W<L2。
[0046] 在满足了前述的各项条件之后,手机在A面上的放置已经具备了如下的特点:手 机被放置到A面上,手机的长度方向与A面的长度方向相一致。并且,无论手机放置在A面 上的什么位置,手机都会下滑至A面的底部。下面,还需要对A面的尺寸进行进一步的限制, 并对主线圈在A面上的位置进行定位,W满足手机中的副线圈与主线圈的重合面积不小于 2/3的条件。在下面的描述中,副线圈的几何中屯、与手机的几何中屯、重叠。由于A面是沿其 短边,即沿着宽度方向倾斜,因此,当手机放置在A面上时,保持与A面相同的方向,手机也 是短边(即宽度方向存在倾斜)。
[0047]图3-图6掲示了根据本发明的一实施例的车载无线充电器的工作面尺寸W及主 线圈位置的计算依据。在图3-图6所示的图示中,依据所设置的参考坐标系,X'r坐标 系,倾斜是沿着X'轴,X'轴左侧的边为高点,X'轴右侧的边为低点。当手机放置在A面上 是,会下滑至A面的底部,即紧靠图示的A面的右侧边。 W4引在X'方向上,主线圈的中轴线X2与A面的底边(图3和图4中所示的A面的最右 侧边)之间的距离H应当满足下述的条件:当手机放置在A面上并且下滑至A面最低点时, 副线圈(手机充电线圈)与主线圈(无线充电设备上的线圈)的重合面积不能小于2/3。 W例参考图3所示,为了满足副线圈(手机充电线圈)与主线圈(无线充电设备上的 线圈)的重合面积不能小于2/3的限制要求,副线圈的中轴线Xl与主线圈的S线圈结构的 中轴线X2之间的距离Im应当满足如下的条件:
[0050]Xl与X2之间的距离(无论Xl偏向于X2的哪一边),Im不能超过一个上限值,超 过该上限值会导致副线圈与主线圈的重合面积小于2/3。继续参考附图,Im可W计算如下 [0051 ] Im二A+B-C;
[0052] 其中A是固定值,为主线圈长度的一半;B是可变值,为朝向A面底边的方向上,畐U 线圈的边缘超出主线圈边缘的距离,B的取值范围需要小于一个最大值,该最大值是副线圈 宽度的1/3 ;C是固定值,为副线圈宽度的一半,A、B、C的取值分别为:
[0053]A=l/2dol,B(max)=l/3d,OW,C=l/2d,OW ;
[0054] 依据B(max)能够计算得到Im (max): 阳化引Im(max) =A+B(max)-C=l/2dol+l/ 3d'ow-l/2d'ow= 1/2 ? 53. 2+1/3 ? 30. 25-1/2 ? 30. 25 = 21. 56 + 0. 25mm。
[0化6] Im《21. 56 + 0. 25mm。
[0057] 当手机放置到A面上后,还需要考虑手机自身尺寸对于手机摆放位置的限制:具 有最小宽度的手机摆放到A面上后,手机的中轴线Xl与主线圈中轴线X2之间的距离狂1 从X2向A面的底边偏移)要不大于Im。具有最大宽度的手机摆放到A面上后,手机的中轴 线Xl与主线圈中轴线X2之间的距离狂1从X2向A面的顶边偏移)要不大于Im。 阳化引 由此计算得到,在X'方向上,主线圈中轴线X2距离A面底边的距离H满足:
[0059] 1/2 ?Wl-Im《H《1/2 ?W化Im;
[0060] 其中,Wl是最大手机宽度,W2是最小手机宽度,W最大手机宽度Wl= 86mm,最小 手机宽度W2 = 61mm计算。
[0061] 11《1/2.胖2+1111,或者说血£? = 1/2.胖化1111(111日分=61111111+(21.56±0.25111111)。图 3掲示了上述计算过程。W最小手机宽度W2为依据,能够获得H的最大值,即上限值。
[0062] H>1/2 .Wl-Im,或者说血in=1/2 .Wl-Im(Inax)=86mm-(21. 56+0. 25mm)。图 4掲示了上述计算过程。W最大手机宽度Wl为依据,能够获得H的最小值,即下限值。
[0063] A面在长度方向上的尺寸L需要满足W下的要求:L>LI,即大于最大手机长度。 相应的,A面侧边与王线圈长度方向中轴线的距罔J需要細足J> 1/化1,即化in= 1/化1。 W64] 在r方向上,主线圈的中轴线Y2与A面的侧边(任何一侧的侧边)之间的距离L还应当满足下述的条件:当手机放置在A面上时,副线圈(手机充电线圈)与主线圈(无 线充电设备上的线圈)的重合面积不能小于2/3。 W65] 参考图6所示,为了满足副线圈(手机充电线圈)与主线圈(无线充电设备上的 线圈)的重合面积不能小于2/3的限制要求,副线圈的中轴线Yl与主线圈的S线圈结构的 中轴线Y2之间的距离1'm应当满足如下的条件:
[0066]Yl与Y2之间的距离(无论Yl偏向于Y2的哪一边),1'm不能超过一个上限值, 超过该上限值会导致副线圈与主线圈的重合面积小于2/3。继续参考附图,I'm可W计算 如下
[0067] 1' m = D-A';
[0068] 其中D是固定值,为主线圈总长度的一半,即形
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