CN104080653A

CN104080653A - 磁性装置安装件

Info

Publication number: CN104080653A
Application number: CN201380007055.9A
Authority: CN
Inventors: J·D·威尔辛斯基; B·E·莫里尔; D·D·伦兹; W·R·施蒂文斯
Original assignee: Garmin Ltd
Current assignee: Garmin Switzerland GmbH; Garmin Ltd
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2014-10-01
Also published as: EP2941368A1; WO2014107256A1; US20140191096A1; EP2941368A4

Abstract

一种用于将个人导航装置以可移除的方式安装到表面的安装系统，所述系统包括：基座组件、插口和安装联接器。所述基座组件包括基座、安装球体和将所述基座连接至所述安装球体的臂。所述插口可以一体地形成在个人导航装置中，并包括间隔开的第一磁体和第二磁体。安装联接器可以附接至基座组件的安装球体，并以可移除的方式联接至个人导航装置的插口。安装联接器可以包括本体和间隔开的第一磁体和第二磁体。所述本体具有前壁和后壁，所述前壁被构造成用以与个人导航装置联接，所述后壁被构造成用以与基座组件联接。安装联接器的第一第二磁体可以与个人导航装置的第一第二磁体对准以确保个人导航装置在安装联接器上的适当取向。

Description

磁性装置安装件

背景技术

个人导航装置和其它电子装置的用户通常希望将该装置支撑在车辆仪表板、挡风玻璃或其它表面上，以便在驾驶时可以容易地观看和使用该装置。出于这种目的已经开发各种类型的安装件。

发明内容

本发明的实施例提供一种安装系统，用以将个人导航装置或其它电子装置安装到仪表板或其它表面。该系统的实施例大体上包括基座组件、插口和安装联接器。

基座组件可以包括基座、安装球体、以及将基座连接到安装球体的臂。所述插口可以集成在个人导航装置的外壳中，并包括安装表面以及间隔开的第一和第二磁体，该第一和第二磁体被定位成与安装表面相对，并被取向成使得第一磁体的磁极与第二磁体的磁极相反。

安装联接器连接到基座组件的安装球体，并以可移除的方式与个人导航装置的插口联接。安装联接器的实施例可以包括本体、电气连接器、电缆端口、以及间隔开的第一和第二磁体。所述本体可以包括：前壁，所述前壁被构造成用以与所述个人导航装置联接；和后壁，所述后壁被构造成用以与所述基座组件联接。电气连接器可以位于前壁上，并被构造成用以当个人导航装置连接到安装联接器时与个人导航装置上的通信端口联接。电缆端口可以被构造成用以接收电缆，从而在电缆和连接器之间设置电连接。

所述磁体可以被定位成与前壁的内表面相邻，并被取向成使得安装联接器的第一磁体吸引插口的第一磁体并排斥插口的第二磁体。类似地，安装联接器的第二磁体吸引插口的第二磁体并排斥插口的第一磁体。这种构造允许个人导航装置快速地且容易地附接至安装联接器，并确保个人导航装置在安装联接器上的适当取向，从而将安装联接器的电气连接器与个人导航装置的通信端口对准。

设置本节概述的目的在于以简化的形式介绍将在下文说明书中被进一步详细描述的数种构思的选择。本节概述不意图确定要求所保护主题的关键特征或必要特征，也不意图用于限制所要求保护主题的范围。根据对实施例的以下详细描述和附图，本发明的其它方面和优点将是显然的。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明的实施例，其中：

图1是如从个人导航装置的前面看到的、根据本发明的各种实施例构造的、用于将个人导航装置安装到表面的安装系统的透视图；

图2是如从个人导航装置的后面看到的安装系统的透视图；

图3是如从个人导航装置的前面看到的安装系统的部分分解透视图，其绘出从安装联接器移除的前壁，还绘出个人导航装置的内部以示出其中的第一和第二磁体；

图4是如从个人导航装置的后面看到的安装系统的部分分解透视图，其绘出从安装联接器移除的前壁以示出其中的第一和第二磁体；

图5是安装系统的部分侧视剖视图，其中个人导航装置的插口联接到安装联接器；并且

图6是安装系统的部分侧视剖视图，其中个人导航装置的插口与安装联接器分离。

附图没有将本本发明限制到本文所公开且描述的具体实施例。附图没有按比例绘制，而是着重于清楚地示出本发明的原理。

具体实施方式

该发明的以下详细描述参考附图，该附图示出了可以实施本发明的具体实施例。该实施例意图以充分的细节描述该发明的多个方面以使本领域技术人员能够实施本发明。可以使用其它实施例并且可以作出改变而不偏离本发明的范围。因此，以下详细描述不被认为具有限制含义。本发明的范围仅由所附权利要求书以及该权利要求书所涉及的等同内容的全部范围限定。

在本描述中，提及“一个实施例”、“一实施例”或“多个实施例”意指被提及的一个或多个特征被包括在本发明的至少一个实施例中。在本描述中分别提及的“一个实施例”，“一实施例”或“多个实施例”不一定指相同的实施例，并且也不具有相互排他性，除了特别指出和/或本领域技术人员将根据该描述容易地明白的以外。例如，一个实施例中描述的特征、结构、动作等等也可以被包括在其它实施例中，但不是必然被包括。因此，本发明可以包括本文所描述的实施例的多种组合和/或融合。

本发明的实施例涉及一种用来将个人导航装置安装到表面的安装系统。具有导航能力的电子装置，诸如蜂窝电话、智能电话、平板电脑、手持式全球定位系统(GPS)装置等等，被广泛地使用。典型地，用户将随身携带这种个人导航装置，或者在不用它给车辆导航时将它存放起来。然后，当需要给车辆导航时，用户将取出个人导航装置并将它安装到车辆的仪表板或挡风玻璃。通常，个人导航装置通过安装系统安装，该安装系统包括基座组件，该基座组件安置在仪表板上或联接到挡风玻璃。该安装件也可以包括安装联接器，个人导航装置被放置且保持在该安装联接器中，使得个人导航装置上的通信端口的触点与安装联接器上的电气连接器的触点对直且配合。这种放置需要对个人导航装置进行特定取向，并需要一定的精度来对准个人导航装置与安装联接器，这可能单调乏味且浪费时间。本发明的实施例提供一种安装系统，该安装系统允许用户快速地且容易地将个人导航装置连接到安装联接器，使得个人导航装置被适当地取向，并且安装联接器的电气连接器与个人导航装置的通信端口配合。这种构造使个人导航装置能够被安装系统支撑而不用依靠可能会妨碍导航装置的安装和使用的壁架或其它物理支撑件。

现在将参考附图更详细地描述本发明的实施例。首先参考图1-6，其示出了安装系统10，该安装系统将个人导航装置12支撑在表面上并且保证适当的取向和配准。安装系统10大体上包括基座组件14、插口16以及安装联接器18。

在图1-4中最佳示出的基座组件14从总体上连接或支撑安装系统10到车辆中的表面。该表面可以是仪表板的上或前表面、挡风玻璃的内表面、存储隔室的盖或任何其它合适的安装表面。在一些实施例中，基座组件14可以刚性地附接至该表面，而在其它实施例中，基座组件14可以以可移除的方式附接至该表面或者甚至仅仅搁置在该表面上。在各种实施例中，基座组件14包括基座20、臂22和安装球体24。

基座20可以是能够将个人导航装置支撑在安装表面上的任何部件，并且可以包括被构造成用以附接至或摩擦地接合车辆内表面的紧固件、配件、联接件、连接器、转接器、重物等等，或其组合。臂22可以是大体长形的，具有相对的第一端部和第二端部。第一端部可以附接至基座20，而第二端部可以附接至安装球体24。示例性基座组件14在以下文献中被描述：2009年1月13日发表的美国专利No.7475858、2009年4月14日发表的美国专利No.7516928、以及2012年2月21日发表的美国专利No.8120895，所有这些美国专利的全部内容通过引用并入本文中。

个人导航装置12可以包括带有导航功能的任何电子装置，诸如蜂窝电话、智能电话、平板电脑、GPS装置、GLONASS装置、Galileo装置等等。典型地，个人导航装置12被设计尺寸成使得它是手持式的且便携式的。连同适当的电子部件，个人导航装置12可以包括外壳26、通信端口28和插口16。外壳26可以包括前壁30、后壁32和四个侧壁34。前壁30可以包括显示器36，该显示器具有触摸屏或类似的用户界面，诸如数字按键键盘或键盘、按钮等等。侧壁34可以包括开关、按钮或其它接口部件。侧壁34还可包括接收电缆、电线或其它导电连接器的次通信端口或者电力或充电端口。

图4-6中见到的通信端口28通常允许个人导航装置12在其被安装到安装系统10时接收电子信号和/或电力。通信端口28可以包括位于后壁32上的多个开口38。典型地，开口38直线地对准并且均匀地间隔开。但在其它构造中，开口38可以具有任何构造或取向。在开口38附近、在个人导航装置12内部布置多个金属触点，这些触点可以联接到个人导航装置12的电气或电子电路。

图4和图6中所示的插口16将个人导航装置12联接到安装系统10，并且可以包括通道40、第一磁体42、第二磁体44和安装表面46。通道40可以内置在外壳26的后壁32的外表面中。通道40和其中的后壁32的区域形成安装表面46，该安装表面当个人导航装置12附接至安装联接器18时接触安装联接器18。通道40可以在后壁32上水平地且竖直地大致居中。在各种实施例中，通道40包括四个侧部，在该四个侧部之间具有倒圆的角部以保证安装联接器18的适当配准。此外，后壁32可以沿一个轴线具有向外的弯曲形状或凸起的形状以帮助个人导航装置12附接到安装联接器18，如下面更详细地说明的。在各种实施例中，后壁32沿水平轴线弯曲，使得后壁32的中部比起顶边缘和底边缘来更加向外地突出。此外，通信端口28可以位于由后壁32上的通道40限定的区域内。

在图3和图5-6中见到的第一磁体42和第二磁体44从总体上确保个人导航装置12与安装联接器18的适当取向，并提供个人导航装置12和安装联接器18之间的吸引力使得安装联接器18能够在车辆行驶时可靠地保持住个人导航装置12。示例性磁体42、44可以具有大约1.5厘米(cm)×大约1cm×大约0.35cm的尺寸。磁体42、44可以安装到后壁32的内表面，并位于通道40的边界内。示例性磁体42、44可以彼此间隔大约1.25cm。磁体42、44可以取向成使得它们的磁极轴线与插口16的内外表面正交。此外，第一磁体42可以取向成使得它的磁极与第二磁体44的磁极相反。例如，第一磁体42的北极可以布置成与插口16相邻，而第二磁体44的南极布置成与插口16相邻，或者反过来。

安装联接器18以可移除的方式连接到插口16，并且可以包括本体48、球体插口50、电气连接器52、电缆端口54、第一磁体56和第二磁体58。本体48可以包括前壁60、后壁62和四个侧壁64。前壁60可以包括外表面，该外表面接触插口16的安装表面46。因此，前壁60可以具有向内的弯曲形状或凹入形状，该向内的弯曲形状或凹入形状与个人导航装置外壳26的后壁32的向外的弯曲形状互补。因此，在各种实施例中，前壁60沿水平轴线弯曲，使得前壁60的中部从顶边缘和底边缘向内弯曲。前壁60还可在其外表面上包括脊形部66。

图2和图4-6所示的球体插口50以可移除的方式将安装联接器18联接到基座组件14，并且该球体插口通常位于本体48的后壁62上或中。球体插口50可以包括球形开口，该球形开口被构造成用以接收安装球体24，使得安装球体24配合在球体插口50内。示例性球体插口50在以下文献中被描述：美国专利No.7475858、美国专利No.7516928和美国专利No.8120895，所有这些美国专利的全部内容通过引用并入本文中。此外，球体插口50可以允许安装联接器18相对于基座组件14绕三个正交轴线(诸如X、Y和Z轴线)旋转或枢转。

图3和6所示的脊形部66可以从前壁60的外表面向外突出，并通常在个人导航装置12安装到安装联接器18时配合到插口16的通道40中。因此，脊形部66的深度可以匹配通道40的高度，并且该脊形部的形状可以匹配通道40的形状。因此，在各种实施例中，脊形部66包括四个侧部，在该侧部之间具有倒圆的角部。

图3和图5-6所示的电气连接器52通常与个人导航装置12的通信端口28配合，并且可以位于前壁60上在脊形部66限定的区域内。电气连接器52可以包括多个电触销68，该多个电触销从在前壁60上线性对准且均匀间隔的开口向外突出。当个人导航装置12安装到安装联接器18时，这些电触销68延伸穿过通信端口28的开口38并且接触其电触点。

图3所示的电缆端口54可以沿本体48的侧壁64布置，并且可以接纳提供电子信号和电力的电缆。该电缆可以包括多个金属导体和连接器，诸如通用串行总线(USB)类型连接器。因此，电缆端口54可以被构造成用以接纳这种连接器。电缆端口54还可以从内部电连接到电气连接器52。

图4-6所示的第一磁体56和第二磁体58通常与个人导航装置插口16的第一磁体42和第二磁体44合作地起作用，以便确保个人导航装置12与安装联接器18的适当取向并提供个人导航装置12和安装联接器18之间的吸引力。示例性磁体56、58可以具有与个人导航装置的第一和第二磁体42、44相同的尺寸(近似1.5cm×近似1cm×近似0.6cm)和相同的其间间隔(近似1.5cm)。第一磁体56和第二磁体58可以安装到前壁60的内表面上，并位于脊形部66的边界内。磁体56、58也可以安装成使得它们的磁极轴线垂直于前壁60的内外表面。此外，第一磁体56可以位于前壁60上，使得它在个人导航装置12安装到安装联接器18时与个人导航装置12的第一磁体42对准。第二磁体58可以类似地与第二磁体44对准。此外，磁体42、44、56、58可以取向成使得第一磁体42、56的相反的磁极面对彼此，并且第二磁体44、58的相反的磁极面对彼此，从而在相对应的磁体42、44、56、58之间产生吸引力。例如，第一磁体56的南极可以面对第一磁体42的北极，第二磁体58的北极可以面对第二磁体44的南极。在磁体42、44、56、58如所描述放置时，个人导航装置12可以以仅仅一个取向与安装联接器18联接，其中第一磁体42与第一磁体56对准、第二磁体44与第二磁体58对准。任何其它取向将被排斥磁场反对。

在各种实施例中，安装联接器18的磁体56、58可以具有大约3800高斯的示例性磁表面强度，而个人导航装置12的磁体42、44具有相对较小的大约3500高斯的示例性磁表面强度。通过这种构造，个人导航装置12和安装联接器18之间存在强的吸引力，其主要由安装联接器18的磁体56、58提供。但该构造还允许具有相对较弱磁体的个人导航装置12在钱包、背包、口袋、行李包等等中被携带而不干涉其它附近电子装置。

在一些实施例中，安装联接器18还包括扬声器70(见图3)，该扬声器位于本体48的内部中与后壁62相邻。如本发明领域中已知的，扬声器70可以包括驱动器、变换器等等。扬声器70可以电连接到电气连接器52，扬声器70通过该电气连接器可以从个人导航装置12接收音频信号。

安装系统10可以以如下方式起作用。基座组件14可以以传统方式连接到车辆的内表面。在一些实施例中，基座组件14可以位于仪表板的上或前表面上。在其它实施例中，基座组件14可以附接至挡风玻璃的内表面。安装联接器18可以附接至基座组件14，从而安装球24被插入到球体插口50中。电缆的第一端部可以连接到安装联接器18的电缆端口54。电缆的第二端部可以连接到车辆内部内的打火机转接器或电池电力转接器。

然后，用户可以使个人导航装置12靠近安装联接器18。通常，个人导航装置12的后壁32面对安装联接器18的前壁60。当个人导航装置12足够靠近安装联接器18时，个人导航装置12的磁体42、44和安装联接器18的磁体56、58彼此吸引，并且个人导航装置12被吸引到安装联接器18上，如图1-2和图5中所示。此时，个人导航装置12的插口16接触安装联接器18的前壁30，并且安装联接器18的电气连接器52与个人导航装置12的通信端口28电联接。因此，个人导航装置12可以从连接到安装联接器18的电缆端口54的电缆接收电力和信号。

给定磁体42、44、56、58的磁场强度，个人导航装置12可以由安装联接器18以充分的作用力固位，以便在车辆运行且遭遇碰撞或不均匀的路面(这将倾向于使个人导航装置12从安装联接器18分离)时，维持电气连接器52和通信端口28之间的可靠电连接。此外，磁体42、44、56、58的对准和脊形部66配合在通道40内，这保证电气连接器52和通信端口28的适当配准和对准。此外，无需关注个人导航装置12相对于安装联接器18的取向，因为磁体42、44、56、58将个人导航装置12自动旋转到适当的取向。如果当用户试图将个人导航装置12安装到安装联接器18时个人导航装置12远离适当取向或者甚至反向，则个人导航装置12的磁体42、44和安装联接器18的磁体56、58彼此排斥，从而阻止不适当的安装。

一旦个人导航装置12连接到安装联接器18，驱动器和显示装置36之间的视角就可以通过将个人导航装置12旋转到适当位置而得以调节。安装联接器18的球体插口50可以相对于基座组件14的安装球体24旋转，因此允许个人导航装置12也旋转。当用户希望从安装联接器18拆下个人导航装置12时，他仅仅必须抓住个人导航装置12并且拉它直到拉力克服磁体42、44、56、58的吸引力。

虽然已经参考附图中示出的实施例描述本发明，但应当注意，本文可以采用等同内容且作出替代方案而不偏离如权利要求中阐述的本发明范围。

由此已描述本发明的各种实施例，所要求保护的新的并且希望受专利证书保护的内容包括以下：

Claims

1.一种用于将个人导航装置以可移除的方式安装到基部组件的安装联接器，所述安装联接器包括：

本体，所述本体具有前壁和后壁，所述前壁被构造成用以与所述个人导航装置联接，所述后壁被构造成用以与所述基座组件联接；和

间隔开的第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体布置成与所述前壁的内表面相邻，并且所述第一磁体和所述第二磁体取向成使得所述第一磁体的磁极与所述第二磁体的磁极相反并且所述第一磁体和所述第二磁体的磁极都与所述前壁的内表面正交以确保所述个人导航装置在所述安装联接器上的适当取向。

2.根据权利要求1所述的安装联接器，该安装连接器还包括：电气连接器，所述电气连接器位于所述前壁中；和电缆端口，所述电缆端口电联接到所述电气连接器，并且所述电缆端口被构造成用以接收电缆，从而在所述电缆和所述电气连接器之间设立电连接。

3.根据权利要求1所述的安装联接器，其中，所述前壁包括向外突出的脊形部，所述脊形部被构造成用以与所述个人导航装置上的互补的通道联接，从而帮助所述个人导航装置在所述安装联接器上的配准。

4.根据权利要求3所述的安装联接器，其中，所述脊形部包括四个侧部，在所述四个侧部之间具有倒圆的角部。

5.根据权利要求1所述的安装联接器，其中，所述联接器本体的前壁包括仅沿一个轴线弯曲的向内弯曲形状。

6.权利要求1所述的安装联接器，其中，所述联接器的本体的后壁包括球体插口。

7.一种用来将个人导航装置安装到表面的安装系统，所述安装系统包括：

基座组件，包括：

基座，

安装球体，以及

将所述安装球连接到所述基座的臂；

插口，所述插口被构造成一体地形成在所述个人导航装置中，所述插口包括：

安装表面，以及

间隔开的第一磁体和第二磁体，所述插口的第一磁体和第二磁体定位成与所述安装表面相对，并且所述插口的第一磁体和第二磁体取向成使得所述插口的第一磁体的磁极与所述插口的第二磁体的磁极相反；和

安装联接器，所述安装联接器能够操作以附接至所述基座组件的安装球体，并且所述安装联接器以可移除的方式与所述个人导航装置的插口联接，所述安装联接器包括：

本体，所述本体具有前壁和后壁，所述前壁被构造成用以与所述个人导航装置联接，所述后壁被构造成用以与所述基座组件联接，和

间隔开的第一磁体和第二磁体，所述安装联接器的第一磁体和所述第二磁体布置成与所述前壁的内表面相邻，并且所述安装联接器的第一磁体和所述第二磁体取向成使得所述安装联接器的第一磁体吸引所述插口的第一磁体并排斥所述插口的第二磁体，并且所述安装联接器的第二磁体吸引所述插口的第二磁体并排斥所述插口的第一磁体，从而确保所述个人导航装置在所述安装联接器上的适当取向。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述安装联接器本体的前壁包括电气连接器。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述安装联接器本体还包括电缆端口，所述电缆端口被构造成用以接收电缆，从而在所述电缆和所述电气连接器之间设立电连接。

10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述插口还包括通信端口，当所述个人导航装置与所述安装联接器联接时，所述通信端口与所述电气连接器电联接。

11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述安装联接器本体的前壁包括布置成与其周边相邻的向外突出的脊形部，并且所述插口包括与所述脊形部互补的通道，使得当所述个人导航装置联接到所述安装联接器时，所述脊形部配合到所述通道中。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述脊形部和所述通道各包括四个侧部，在所述四个侧部之间具有倒圆的角部。

13.根据权利要求7所述的系统，其中，所述安装联接器的本体的前壁包括仅沿一个轴线弯曲的向内弯曲形状。

14.一种个人导航系统，所述个人导航系统包括：

个人导航装置，所述个人导航装置具有外壳，该外壳具有一体地形成在该外壳中的插口，所述插口包括：

安装表面，以及

间隔开的第一磁体和第二磁体，所述插口的第一磁体和第二磁体布置成与所述安装表面相对，并且所述插口的第一磁体和第二磁体取向成使得所述插口的第一磁体的磁极与所述插口的第二磁体的磁极相反；和

用来安装所述个人导航装置到车辆的表面的安装系统，所述安装系统包括：

基座组件，所述基座组件包括：

基座，

安装球体，以及

将所述安装球体连接到所述基座的臂，

安装联接器，所述安装联接器附接至所述基座组件的所述安装球体，并且所述安装联接器以可移除的方式与所述个人导航装置的所述插口联接，所述安装联接器包括：

间隔开的第一磁体和第二磁体，所述安装联接器的第一磁体和第二磁体布置成邻近所述前壁的内表面，并且所述安装联接器的第一磁体和所述第二磁体取向成使得所述安装联接器的第一磁体吸引所述插口的第一磁体并排斥所述插口的第二磁体，并且所述安装联接器的第二磁体吸引所述插口的第二磁体并排斥所述插口的第一磁体，从而保证所述个人导航装置在所述安装联接器上的适当取向。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述插口的安装表面包括通信端口，并且所述安装联接器的本体的前壁包括电气连接器，使得当所述个人导航装置联接到所述安装联接器时，所述通信端口与所述电气连接器电通信。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述安装联接器的本体还包括电缆端口，所述电缆端口被构造成用以接收电缆，从而从所述电缆经所述电气连接器至所述通信端口设立电连接。

17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述插口包括通道，并且所述安装联接器的本体的前壁包括脊形部，从而当所述个人导航装置联接到所述安装联接器时，所述脊形部配合到所述通道中。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述脊形部和所述通道各包括四个侧部，在所述四个侧部之间具有倒圆的角部。

19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述插口包括仅沿一个轴线弯曲的向外弯曲形状，而所述安装联接器的本体的前壁包括沿该同一轴线弯曲的向内弯曲形状。