CN101909940A - 用于在车内支撑便携式电子设备的磁性装置 - Google Patents

Abstract

用于特别是车内支撑便携式电子设备的磁性装置(10)，包括：底座(100)，其结合了至少两个邻接的磁体，可固定在驾驶员及乘客车厢内部的表面上；以及耦联板(200)，其包括能够固定或结合到待支撑设备的背面中、或位于设置用于支撑设备的中间附件上的铁磁性材料，其中，底座在一侧上具有粘合于驾驶员及乘客车厢的表面的粘合材料层，底座通过使至少两个彼此吸引的永磁体共面地靠近而形成，其中每个磁体呈多边形投影几何形状。

Description

用于在车内支撑便携式电子设备的磁性装置

技术领域

本发明涉及一种用于特别是在车内支撑便携式电子设备的磁性装置。

背景技术

移动电话、导航仪、以及小型电子处理器是众所周知的。这是现在每天都在广泛使用并且用户几乎在任何情况下都随身携带的便携式设备。至少在一些国家，有专门法规规定当人驾驶机动车时，必须在安全情况下使用这种设备，我们将使用通用用语称之为免持，即不用到手。据此，为了满足所述要求，便携式设备应当优选安全地紧固于支座，原则上，支座牢固地或临时性地固定在机动车的驾驶员及乘客车厢内部尽可能靠近驾驶员的位置，如仪表盘或档位槽处，以便能够容易接近而不致引起特别的分心。

在并非由汽车外壳原始提供的情况下，存在多种类型的用于便携式电子设备的支座。常规地，最为广泛使用的是这样的装置，其在紧固底座上具有吸盘，该吸盘由与凸轮协作的杆操作，从而获得足以将吸盘的底座保持在所需位置的低压。从吸盘底座伸出有支撑臂，支撑臂的端部可包括用于保持电子设备的不同工具，如螺旋夹具、维可牢(Velcro)搭扣带等。使用者经常例如使用双面粘合带或维可牢搭扣等来创建其它经验性的支座，从而将紧固有电子设备的第一材料层紧固于例如仪表盘上。

永磁体是同样众所周知的。永磁体也广泛应用在汽车工业中，它们用于以可拆卸方式固定各种设备和附件，通常固定在驾驶员及乘客车厢(如典型滑雪板架)的外部。磁体被不同材料吸引或排斥；诸如铁和钢等受磁体强烈吸引的材料具有高磁导率，因此定义为铁磁体。也可以是不同的磁体，例如铝镍钴磁体。这些磁体通过熔合或烧结制成。这些磁体在高温下反应良好。这些磁体具有高剩磁但是其矫顽力相当低。这些磁体的形状与低矫顽力相关。铁氧体磁体主要通过烧结制成。由于这些磁体的性价比较佳，所以最为常用。可获得多种质量的所述磁体，并且这些磁体具有良好的抗退磁能力。钕或ND磁体是现有的最佳磁体。它们的良好表现取决于温度。最后，由稀土族中的元素形成的钐钴磁体能够减小尺寸、能量高并且在高温下反应相当良好。

在一些情况中，永磁体也用在驾驶员及乘客车厢内部，一直用作支撑装置。例如，人们记得机动车中的驾驶员及乘客车厢的仪表盘曾经并非如现在这样由塑料材料制成，而是大多由金属材料制成，确切地说由常规形状的金属板制成。一些附件--尤其是小配件和宗教肖像--为铁磁性材料，在其背面具有磁性带，其主要带有粘合性耦联接界部，并且按照方形甚至圆形几何形式确定形状。这样，能够将借助磁体吸引于背面的小工具本身应用于所需位置。

在专利文献中存在大量用于支撑设备和附件的磁体的应用示例。例如，SE512358(Gustavsson)描述了一种屏蔽式磁性移动电话支架，其可固定于计算机、监视器或电视，包括包围多极磁体的钢容器。磁体容器借助胶或双面粘合带固定于计算机。

此外，KR200a10012021(Ahn)更接近本发明，其中描述了一种带有三极部分(three-pole section)的钕磁性移动电话支架。磁性移动电话支架用于将移动电话无损地固定于车辆，并易于保持其不因撞击或儿童而分离。该磁性移动电话支架包括用于固定于弯曲部分的海绵或橡胶体的弹性表面。高弹性前板借助于诸如胶乳的粘合剂而附着于弹性表面的前侧。在弹性表面中含有芳香族化合物并且在中央形成凹部以保持磁体。含铁的小杆附着于移动电话电池。双面粘合带施加于用于吸引磁体的铁板的正面。所使用的磁体具有向上或向下连接能力或三极部分钕磁体，而非两极部分磁体。具有三极磁场的磁体在靠近极点处具有宽磁场，因为它具有均匀的磁场分布。其不影响内部电子元器件。

US6888940(Deppen)。描述了一种用于移动电话的磁性支架。它包括由铁磁性材料制成的杯体，杯体内部支撑磁体。杯体的后部包含双面粘合带以便于将杯体紧固于车辆仪表盘表面。杯体沿着前缘集中磁力。摩擦环围绕杯体的前缘，并且借助于内部磁体与移动电话的电池或其它金属零件之间的磁吸引力而有效地保持移动电话固定于杯体。

在WO0049919(Wemy)中描述了用于不同附件和设备的磁性耦联件。在机动车的仪表盘上借助于粘合材料设有底座，该底座由橡胶或氯丁橡胶覆盖的磁体组成，其形状形成为在外围具有圆形表面。可将待支撑的不同附件连接于底座，在由铁磁性材料制成的底座上设置形状相反的座部。

从以上所述中，有理由将以下情况作为已知情况来考虑：

a)使用至少一个磁体，用于将诸如移动电话等电子设备或支撑附件以容易移除的方式支撑在机动车的驾驶员及乘客车厢内、尤其是仪表盘上；

b)根据目标a)所述的磁体为多极式磁体，即具有带有中央核和两个侧极的三极几何形式的磁场；

c)磁体结合到具有圆形几何形状的底座中，其用于放置到待固定电子设备或支撑附件上得到的、形状相反的凹形座部内。

缺点

在申请人看来，上述解决方案具有一些缺点。具体地，参见解决方案SE512358(Gustavsson)，可以看出磁体不与附件直接接触，而是利用了构成受感应的吸引表面的外围容器，这可能改变磁体作用的效率从而造成设备的意外分离。

至于KR200a10012021(Ahn)，多极磁体的解决方案似乎有效地适于良好地紧固附件或设备，然而，由于包括单块式构造的磁体，所以它需要足够平的空间以及较大尺寸，这在现今汽车的常规内部设计中难以实现。

US6888940(Deppen)中提出的解决方案与SE512358(Gustavsson)基本上非常相似，因此有理由假定其问题与后者相似。

最后，关于WO0049919(Wemy)，可以看出它结合了固定在机动车仪表盘上的磁体的作用、与设备或其中间支撑附件上得到的外壳座，是一种似乎能够改进保持效力的解决方案。然而，有理由假定使用常规单块磁体完全无法为附件提供良好的保持能力，并且还考虑到有时候设备可能具有一定重量，这需要磁体尺寸按适当比例增加。后一缺点--其也很可能涉及上述其它解决方案--意味着需要具有相当宽并且足够平坦的表面以有效地粘合固定磁性系统的粘合剂。事实上，机动车生产在美学及技术方面的发展均造成无法得到具有这种特征的表面，而越来越多地得到带有弯曲表面的小空间。而且，由于已知技术所提供的装置的尺寸问题，这些装置不仅造成支撑装置的生产成本增加，而且对美学外形有不良影响，使得当需要在装置上应用铁磁性零件或磁体时，非常明显，除了显著增加移动设备的重量和尺寸外，这些装置在驾驶员及乘客车厢内部的安装情况不能令用户满意。

考虑以上所有方面，该领域的企业需要找到能够克服至少上述问题的创新性解决方案。

发明内容

根据所附权利要求所描述的特征，本发明实现了这些及其它目的，通过用于特别在车内支撑便携式电子设备的磁性装置解决了所述问题，磁性装置包括底座和耦联板，该底座结合有至少两个邻接的磁体，所述磁体能够固定在位于驾驶员及乘客车厢内部的表面上，耦联板包括可固定或结合到待支撑设备的背面中、或位于设置用于支撑设备的中间附件上的铁磁性材料，其中，底座在一侧上具有粘合于驾驶员及乘客车厢表面的粘合材料层，底座通过使至少两个互相吸引的永磁体110共面地接近而形成，每个磁体呈多边形投影几何形状。底座耦联板包括至少一个由铁磁性材料制成的零件，为具有与设备接界的耦联接界部的类型，所述耦联接界部设有双面粘合材料层，而受底座磁场吸引的面具有适当尺寸，使得由于该面所处磁场的排布，该面在其必须固定的磁体上自主对中。

目的

这样，通过这种相当大的创造性贡献--其效果表现出直接且重大的技术改进--实现了多种重要目的。

第一目的是得到用于支撑电子设备的磁性装置，与使用上述解决方案通常能够获得的结果相比，该磁性装置将使得设备与支座的连接和拆卸动作--自主对中--更加精确。这通过采用由邻接磁体提供的解决方案而实现，其中构成系统的磁体周围的磁场磁力线的对称中心和密度与底座总吸引表面的中心一致。这样，用户的手由多极磁场进一步驱动并被引导成正确定位插入部，该插入部连接于设备。KR200a10012021(Ahn)似乎以同样方式解决了问题，然而其中磁体是单块磁体。这意味着以下缺点，即磁体中的多极磁化强度无法实现单个磁体的组合在磁体周围区域中的磁通量密度。换句话说，它不能够如本发明的目的那样实现实用、有效和紧凑的紧固，能够适用于曲面并且在美观上并不笨重。

第二目的是实现磁性底座，其能够更好地适用于驾驶员及乘客车厢(如仪表盘)的不规则表面和曲线。事实上，与包括单个磁体的KR200a10012021(Ahn)不同，且与虽然包括多个磁体、但磁体结合到容器中因此远离由单一平坦表面--通过底部--形成的粘合表面的US6888940(Deppen)和SE512358(Gustavsson)不同，由于本发明的方案客体通过使至少三个由柔性双面粘合带支撑的磁体互相靠近而构成，因此它能够以理想的方式适用于所有表面--即使是略微弯曲或粗糙的表面，从而允许在磁体本身之间存在一定的间隙容差而不会显著改变底座的凹形构造。

第三目的是降低美观上的影响，并限制产品的生产和库存管理的成本。

总之，这些优点的重要价值是实现良好的技术含量。

从参考所附示意图的、对优选解决方案的以下详细描述中，这些和其它优点将显示出来，其执行细节不应视为限制性的，而是仅作为说明性的。

附图说明

图1是通过使四个磁体接近而得到的底座的俯视图；

图2是图1的底座耦联板的视图；

图3是用于支撑便携式设备的磁性装置处于耦联状态的局部视图；

图4是从图3的磁性支撑装置的底部观察的局部视图；

图5是图3和图4的磁性支撑装置耦联后的侧视整体图；

图6是形成图1的底座的四个对称磁体之一的俯视图；

图7是仅涉及支撑铁磁性插入部的耦联板的第二解决方案的俯视图；

图8是图7的耦联板的剖视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于特别在车内支撑便携式电子设备的磁性装置10(图4)。

用于特别在车内支撑便携式电子设备的磁性装置10基本分成两部分，分别是底座100(图1)以及受底座100吸引的耦联板200a(图2)或200b(图7)。

底座100通过将至少两个相反极性的轴向磁化磁体110--在一种应用示例中为磁能级为N50的四个对称的ND(钕)磁体110(图1)--彼此拉近而获得。每个磁体110(图6)呈带有斜切的水平边缘111和竖直边缘112的方形几何设计的平行六面体形状。每个磁体110具有由第一壁115和第二壁116周围限定的上表面113和下表面114。更具体地，上表面113构成主要吸引侧面，而下表面114构成连接于支座材料层(未示出)的连接侧面，该支座材料例如为双面粘合带。在一种可能的构造中，上表面113在其四个角部之一处具有降低的平面117，台阶118倾斜地切割上表面113。

通过以降低的平面117相邻的方式彼此拉近磁体110以形成底座100，得到了凹形降低的座部120。

关于耦联板200a，(图2)其呈圆形投影并具有凸形插入部。其包括底部210，底部210朝向装置10外部的面是平的并且带有双面粘合材料211。第一凸出平面220相对于底部210同心地内接且与面211相反，该第一凸出平面220呈圆形投影且由铁磁性材料制成，并由台阶221在外围限定，从而得到与底座100的、位于降低的座部120周围的吸引表面相关的接触表面。在凸出平面220的区域内具有伸出的第二凸出平面，其构成凸形插入部分230，该凸形插入部分230由铁磁性材料制成，其形状与底座100的降低的吸引座部座部120的形状相反，因此呈四边形投影并具有斜切的导引边缘231。

图7及图8所述实施方式中的支撑装置10提出了将耦联板200b耦联于相应底座100的第二种设计。耦联板200b包括壳状盖240，该壳状盖240由关于插入部250包覆注射的塑料材料制成，该插入部位于中央并由铁磁性材料制成。在这种情况下，插入部250相对于盖240的外表面241伸出，其构造为与底座100的降低的吸引座部120的形状相反。关于盖240的构造，可以看出其内部具有保持区，包括不允许铁磁性材料的插入部250抽出的外围齿242。此外，可以看出，在盖240的与外表面241相对的、连接于待支撑物体的面上在外围具有带封边功能的发散壁243，以便形成较宽的壳体。在由壁243限定的壳体内部包括双面粘合材料层300，其厚度大于壳体的深度从而从壁243的边缘伸出有可见外表面302。粘合接界部301将双面粘合材料层300牢固地连接于保持插入部250的盖240以及插入部250本身，而外表面302设有可去除的抗粘膜，由于它能够以理想的方式适应于表面形状，所以能够便于将耦联板200b紧固于待支撑物体。

最后，在另一实施方式中，可以看出铁磁性材料的插入部230、250可直接结合到待支撑的电子设备的塑料材料的背面。

支撑装置10通过将耦联板200a或200b--其借助于表面211、302连接于待支撑设备--放置在驾驶员及乘客车厢表面上粘合的底座100上而实现其功能，使得由于吸引作用，耦联板200a、200b的第二凸出平面或插入部230、250--由于相互吸引--与底座100的降低的吸引座部120相合并进入所述降低的吸引座部120，同时使第一凸出平面210的受吸引表面或盖240的外表面241被吸引成与底座100的、围绕降低的吸引座部120的表面相接触。

图例

10磁性支撑装置

100底座

200a、200b耦联板

110对称磁体220

111水平边缘

112竖直边缘

113上表面

114下表面

115第一壁

116第二壁

117降低的平面

118台阶

120四边形降低的座部

210底部

211面

220第一平面

221台阶

230凸形插入部

231导引边缘

240壳状盖

250凸形插入部

241外表面

242外围齿

243发散壁

300双面粘合材料层

302可见外表面

301粘合接界部

302外表面

Claims (11)

1.用于在车内支撑便携式电子设备的磁性装置，包括：

底座，所述底座结合有至少一个磁体，所述至少一个磁体能够固定在驾驶员及乘客车厢的内表面上；以及

耦联板，所述耦联板包括能够连接于待支撑设备的背面、或位于设置用于支撑所述设备的中间附件上的铁磁性材料，

其特征在于，所述底座100在一侧上设有粘合于驾驶员及乘客车厢表面的粘合材料层，所述底座100呈凹形，并且所述底座100通过使彼此互相吸引的至少两个永磁体110共面地接近而形成，所述永磁体110成形为当彼此拉近时，所述永磁体110形成降低的吸引座部120，并且其中，耦联于所述底座100的耦联板200a、200b包括至少一个与所述降低的吸引座部120形状相反的凸形部分或插入部230、250。

2.根据权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述耦联板200a、200b具有与所述设备接界的耦联接界部，所述耦联接界部设有双面粘合材料层211、300。

3.根据权利要求1和2所述的磁性装置，其特征在于，所述磁体110为相反极性的轴向磁化式磁体。

4.根据权利要求1、2和3所述的磁性装置，其特征在于，所述耦联板200b包括壳状盖240，所述壳状盖240由关于铁磁性插入部250包覆注射的塑料材料制成，所述插入部250从所述盖240的外表面241中伸出并具有与所述底座100的所述降低的吸引座部120形状相反的结构。

5.根据前述权利要求所述的磁性装置，其特征在于，所述盖240在内侧具有包括外围齿242的保持区，并且在与所述外表面241相对的、连接于待支撑物体的面上在外围设有壁243，所述壁243限定出壳体，所述壳体的内部包含双面粘合材料层300，所述双面粘合材料层300的厚度大于所述壳体的深度，从而从所述壁243的边缘伸出有可见外表面302。

6.根据前述权利要求所述的磁性装置，其特征在于，粘合接界部301将所述双面粘合材料层300牢固地连接于保持所述插入部250的所述盖240以及所述插入部250本身，而设有可去除抗粘膜的外表面302用于方便将所述耦联板200b紧固于所述待支撑物体。

7.根据权利要求1至3所述的磁性装置，其特征在于，所述底座100的每个磁体110具有降低的平面117，所述降低的平面117与互相拉近的相应磁体110的至少一第二降低的平面117全等且对称，以获得降低的吸引座部120，并且其中，耦联于所述底座100的耦联板200a包括至少一个由铁磁性材料制成的凸形插入部分230，所述至少一个凸形插入部分230与所述底座100中得到的所述降低的吸引座部120形状相反，并且所述耦联板200a为具有与所述设备接界的耦联接界部的类型，所述耦联接界部设有双面粘合材料层211。

8.根据权利要求1至3和权利要求7所述的磁性装置，其特征在于，每个磁体110具有呈方形投影几何设计并带有斜切的水平边缘111和竖直边缘112的平行六面体形状，每个磁体110具有由第一壁115和第二壁116外围限定的上表面113和下表面114，其中所述上表面113构成主要吸引侧面，而所述下表面114构成连接于双面带粘性的支撑材料层的连接侧面；所述上表面113在其四个角部之一上包括降低的平面117，以得到相对于所述壁115、116倾斜地切割所述上表面113的台阶118，并且其中，所述台阶118的端部接合所述壁115。

9.根据权利要求1至3、7和8所述的磁性装置，其特征在于，所述底座100包括至少两个磁体110，所述至少两个磁体110具有彼此邻接的呈放射状的所述第一降低的平面117和所述第二降低的平面117，从而得到由以彼此垂直的方式布置的、数量为每个磁体110各设有一个的台阶118在外围限定的降低的座部120。

10.根据权利要求1至3、7、8和9所述的磁性装置，其特征在于，所述耦联板200a呈圆形投影并包括底部210，所述底部210的朝向所述装置10外部的面211是平的并带有粘合材料，具有相对于所述底部210同心地内接并与所述面210相反的第一凸出平面220，所述第一凸出平面220呈圆形投影并由铁磁性材料制成，由台阶221在外围限定轮廓，从而得到与所述底座100的位于所述降低的座部120外围的吸引表面相关的接触表面；并且在所述凸出平面220的区域内伸出有第二凸出平面凸形插入部分230，所述第二凸出平面凸形插入部分230由铁磁性材料制成、与所述底座100的所述降低的座部120形状相反、且呈四边形投影并具有倒圆的导引边缘231。

11.根据权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，铁磁性材料的插入部230、250直接结合到待支撑电子设备的塑料材料的背面中。

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