CN105405578A - 壳体及包括该壳体的装置 - Google Patents
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Abstract
一种壳体及包括该壳体的装置,所述壳体包括:外壳区域,由金属制成并被构造为覆盖装置的至少一部分;线圈,与外壳区域电绝缘并且呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状,所述线圈被构造为设置在装置之外。
Description
本申请分别要求于2014年9月4日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0117835号以及于2015年4月23日在韩国知识产权局提交的第10-2015-0056927号韩国专利申请的权益,这些韩国专利申请公开的全部内容通过引用为全部目的包含于此。
技术领域
本申请涉及一种壳体及包括该壳体的装置,所述壳体包括用于无线地接收电力或执行近场通信的线圈。
背景技术
随着无线技术的发展,从数据传送到电力传送的多种无线功能已经被应用。根据如蜂窝电话、平板电脑的移动装置和其他移动装置防水及防灰的趋势,移动装置越来越多地要求无线电力接收技术。此外,为了使用移动装置执行例如电子支付审批功能或需要数据通信的其他功能,移动装置还需要近场通信功能。
由于客户需求,例如蜂窝电话、平板电脑的移动装置和其他移动装置已经越来越多地设置有金属壳体。然而,当移动装置的后表面由金属壳体形成时,即使在用于无线地接收电力或执行近场通信的线圈设置在金属壳体中的情况下,但是由于所述金属壳体的缘故导致电力可能不被无线地接收或数据可能不能被发送或接收。
发明内容
提供该发明内容以按照简化形式来介绍选择的发明构思,以下在具体实施方式中进一步描述该发明构思。本发明内容并不意在限定所要求保护的主题的主要特征和必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面,一种壳体包括:外壳区域,由金属制成并被构造为覆盖装置的至少一部分;线圈,与外壳区域电绝缘并且呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状,所述线圈被构造为设置在所述装置之外。
外壳区域可包括与装置的后表面对应的区域。
线圈可被构造为基本上包围装置的边缘。
线圈可设置在与装置的后表面的边缘对应的位置。
线圈可由单导线构成。
线圈可包括两个或更多匝数。
线圈长度可为外壳区域的边缘的长度的95%或更多。
壳体还可包括设置在外壳区域和线圈之间的绝缘部分。
线圈可被构造为无线地接收电力。
线圈可被构造为无线地接收或发送数据。
在另一个总体方面,一种装置包括:主体;壳体,包括:外壳区域,由金属制成并覆盖主体的至少一部分;线圈,与外壳区域电绝缘并且呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状,所述线圈被构造为设置在主体之外。
主体可包括被构造为对通过线圈无线地接收的电力进行整流以利用所述电力给电池充电的无线充电模块。
主体可包括被构造为通过线圈发送和接收数据的近场通信(NFC)模块。
主体可包括:无线充电模块,被构造为对通过线圈无线地接收的电力进行整流,以利用所述电力给电池充电;近场通信模块,被构造为通过线圈发送和接收数据;开关部分,被构造为响应于由线圈接收的信号来选择性地使线圈连接到NFC模块或无线充电模块。
线圈可基本上包围主体的边缘。
线圈可沿着主体的后表面的边缘设置。
在另一个总体方面,一种装置的壳体包括:金属部分,构成所述装置后表面的至少一部分;线圈,与所述金属部分电绝缘并且构成所述装置外表面的一部分。
线圈可具有通过间隙分开的两个端部,并可构成装置的边缘表面的一部分或装置的基本上包围金属部分的后表面的一部分。
线圈可构成装置的边缘表面的一部分;壳体还可包括绝缘部分,所述绝缘部分构成装置的侧表面另一部分并且设置在线圈和金属部分之间以使线圈与金属部分电绝缘。
线圈可构成装置的基本上包围金属部分的后表面的一部分;壳体还可包括绝缘部分,所述绝缘部分构成装置的后表面的另一部分并且设置在线圈和金属部分之间以使线圈与金属部分电绝缘。
其他特征和方面通过以下详细的描述、附图及权利要求将是清楚的。
附图说明
图1是示出了装置的外部结构的示例的视图;
图2是示出了装置的外部结构的另一示例的视图;
图3是示出了装置的内部电路的示例的视图;
图4至图7是示出了装置从无线电力发送器无线地接收电力的构造的示例的视图;
在整个附图及具体实施方式中,相同的标号指示相同的元件。为了清晰、说明及方便起见,附图可不是按比例的,并且可夸大附图中元件的显示、相对尺寸和比例。
具体实施方式
提供以下详细描述,以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而,这里所描述的方法、装置和/或系统的多种变化、修改及其等同物对于本领域普通技术人员将是显而易见的。这里所描述的操作的顺序仅仅是示例,且并不局限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序进行的操作之外,这里所描述的操作的顺序可改变对于本领域普通技术人员是显而易见的。此外,为了更加清楚和简洁起见,可省略对本领域普通技术人员公知的功能和结构的描述。
这里描述的特征可通过不同的方式实施,并且不应该被解释为限制于这里所描述的示例。更确切地说,已经提供了这里所描述的示例,以使本公开是彻底的和完整的,且将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
图1是示出了装置100的外部结构的示例的视图,并示出了在装置100是例如智能手机的移动装置的情况下装置100的后表面的立体图。在图1中,标号110指示形成在装置100的侧表面上的接收线圈,标号120-1和120-2指示绝缘部分,标号130指示装置的后表面。由接收线圈110、绝缘部分120-1和120-2以及后表面130形成装置100的壳体的一部分。后表面130是包围装置100的至少一部分的外壳区域。
在装置100的后表面130是由金属制成的情况下,沿着装置100的边缘形成接收线圈110,从而允许装置100无线地接收电力。在图1的示例中,接收线圈110是沿着装置100的边缘形成的单导线。尽管图1示出了接收线圈110是在装置100的几乎整个边缘形成的单导线的情况,但是接收线圈110也可形成在装置100的整个边缘且也可只形成在边缘的一部分上。此外,接收线圈110可形成为沿着装置100的边缘具有大量匝数。接收线圈110可呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状。
绝缘部分120-1设置在装置100的后表面130和接收线圈110之间。因此,由金属制成的装置100的后表面130和接收线圈110彼此电绝缘。
绝缘部分120-2同样设置在装置100的接收线圈110和前表面之间。然而,在装置100的前表面的材料不是由金属制成的情况下,可省略绝缘部分120-2。
可选地,装置100的边缘可包括绝缘部分120-1和120-2以及接收线圈110。在这种情况下,装置100的边缘的其他部分,即,装置100的后表面130和绝缘部分120-1之间的部分以及装置100的前表面和绝缘部分120-2之间的部分可由金属制成。
接收线圈110的端部A1和B1连接到装置的内部电路。
尽管图1示出了接收线圈110分离地形成在装置100的边缘上的情况,但是装置100的边缘可由金属制成并且也可用作用于无线地接受电力的接收线圈。详细地讲,可利用使用金属形成装置100的边缘然后形成绝缘部分120-1和120-2的方法来形成接收线圈110。
包括装置100的后表面130、接收线圈110以及绝缘部分120-1和120-2的装置100的壳体可通过如嵌入式注射成型的方法或其他合适的方法一体地形成。在这种情况下,接收线圈110的端部A1和B1可设置有电连接到装置100的内部电路的端子或引出线。
图2是示出了装置101的外部结构的另一示例的视图,并示出了在装置101是例如智能手机的移动装置的情况下的装置101的后表面。在图2中,标号111指示形成在装置101的后表面上的接收线圈,标号121-1和121-2指示绝缘部分,标号131指示装置101的后表面。由接收线圈111、绝缘部分121-1和121-2以及后表面131形成装置101的壳体的一部分。后表面131是包围装置101的至少一部分的外壳区域。
在这种情况下的装置101,当装置101的后表面131由金属制成时,沿着装置101的后表面131的边缘形成接收线圈111,从而允许装置101无线地接收电力。在图2的示例中,接收线圈111是沿着装置101的后表面131的边缘形成的单导线。尽管图2示出了接收线圈111是在装置101的后表面131的几乎整个边缘形成的单导线的情况,但是接收线圈111也可形成在整个边缘上,并且也可只形成在边缘的一部分上。此外,接收线圈111可形成为沿着装置101的后表面131的边缘具有大量匝数。接收线圈111可呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状。
绝缘部分121-1和121-2设置在装置101的后表面131和接收线圈111之间。其结果是,由金属制成的装置101的后表面131和接收线圈111彼此电绝缘。
在装置101中除了外表面131之外的部分是由接收线圈111向内形成的情况下,并且装置的侧部由非金属材料形成的情况下,可省略绝缘部分121-2。
接收线圈111的端部A1和B1连接到装置的内部电路。
包括装置101的后表面131、接收线圈111以及绝缘部分121-1和121-2的装置101的壳体可通过如嵌入式注射成型的方法或其他合适的方法一体地形成。在这种情况下,接收线圈111的端部A2和B2可设置有电连接到装置101的内部电路的端子或引出线。
图3是示出了装置的内部电路的示例的视图。装置的主体包括包含内部电路的印刷电路板(PCB),且在图3的示例中,装置的内部电路包括电容器C、开关部分140、近场通信(NFC)模块150和无线充电模块160。在图3中,标号L指示接收线圈,例如,图1的接收线圈110或图2的接收线圈111。
接收线圈L从外部电源无线地接收电力。除了电力,接收线圈L还可无线地接收数据信号。接收线圈L和电容器C形成谐振储能回路。
开关部分140包括开关S1和S2,并将由接收线圈L无线地接收的电力传输到无线充电模块160,或将由接收线圈L无线地接收的数据信号传输到NFC模块150。开关部分140的开关S1和S2可响应于用户的输入来控制,且也可根据由接收线圈L接收的信号的振幅来控制。例如,当由接收线圈L接收的信号的振幅等于或高于参考振幅时,由接收线圈L接收的信号可被确定为无线地接收的信号,并且可控制开关S1和S2,使开关S1连接到端子b1并使开关S2连接到端子b2,以使接收线圈L和电容器C连接到无线充电模块160。可选地,当由接收线圈L接收的信号的振幅低于参考振幅时,由接收线圈L接收的信号可被确定为数据信号,并且可控制开关S1和S2,使开关S1连接到端子a1并使开关S2连接到端子a2,以使接收线圈L和电容器C连接到NFC模块150。
NFC模块150能够使装置向其他外部装置发送或从其他外部装置接收数据。
无线充电模块160可包括整流器、稳定器和其他充电部件,并可将无线地接收的电力发送到装置的电池(未示出)或其他能量储存装置。
尽管图3示出了开关部分140包括两个开关S1和S2的情况,但是在端子a2和端子b2连接到共同的接地面的情况下,可省去开关S2。
图4至图7是示出了装置从无线电力发送器200无线地接收电力的结构的示例的视图。详细地讲,图4示出了在装置具有图1或图2的结构的情况下装置的平面视图,图5示出了在装置具有图1的结构的情况下装置的截面视图,图6和图7示出了在装置具有图2的结构的情况下装置的截面视图。在图4至图7中,标号210指示无线电力发送器200的发送线圈,标号220指示无线电力发送器200的电源部分,标号230指示无线电力发送器200的铁氧体片,标号240指示无线电力发送器200的壳体。
如图4所示,为了向装置100无线地发送电力,无线电力发送器200的发送线圈210被形成为围绕装置100的接收线圈110。详细地讲,为了无线地发送电力,装置100的接收线圈110被设置在无线电力发送器200的发送线圈210内。
尽管图4示出了发送线圈210具有单一绕组的情况,但是发送线圈210可具有两个或更多绕组。
表1示出了根据在具有384mm边缘长度的装置100内的接收线圈110的端部A1和B1(图1)之间的距离接收线圈110(图1和图4)的自感系数、接收线圈110与发送线圈210(图4)之间的互感系数以及接收线圈110与发送线圈210之间的耦合系数的仿真结果。所述边缘长度是沿着装置100的整个边缘测量的长度。
表1
从表1中能够看出,与接收线圈110的端部A1和B1之间的距离是0mm的情况(即,当从上面观看时接收线圈完全围绕边缘的情况)相比,直到接收线圈110的端部A1和B1之间的距离达到20mm(大约是装置的边缘长度384mm的5%),自感系数、互感系数和耦合系数几乎没有变化。也就是说,当沿着边缘的95%或以上形成接收线圈时,可获得足够高的值的无线充电效率。
图5示出了装置100从无线电力发送器200无线地接收电力的结构的示例,并示出了在具有图1的结构的装置100被设置在无线电力发送器200上以无线地接收电力的情况下的截面视图。装置100包括后表面130、绝缘部分120-1和120-2、接收线圈110、前表面133和主体170。
当从上面观看时,装置100的接收线圈110设置在由金属制成的装置100的后表面130之外。绝缘部分120-1设置在装置100的后表面130与接收线圈110之间。此外,绝缘部分120-2设置在装置100的前表面133与接收线圈110之间。然而,在装置100的前表面133不是由金属制成的情况下,没有必要使装置100的前表面133和接收线圈110彼此绝缘,所以可省略绝缘部分120-2。
设置以用于保护显示装置的装置100的前表面133由透明材料制成。装置100的前表面133还可延伸至装置100的侧表面的部分。
图3中示出的电容器C、开关部分140、NFC模块150和无线充电模块160设置在装置100的主体170内。
无线电力发送器200的发送线圈210设置在装置100的接收线圈110之外。
图6和图7示出了装置从无线电力发送器无线地接受电力的结构的示例,并示出了在具有图2的结构的装置被设置在无线电力发送器上以无线地接收电力的情况下的截面视图。参照图6,装置101包括后表面131、接收线圈111、绝缘部分121-1和121-2、边缘135、前表面134以及主体171。参照图7,装置102包括后表面131-1、接收线圈112、绝缘部分122、边缘135-1、前表面134-1以及主体171-1。
接收线圈111或112设置在装置101的后表面131或装置102的后表面131-1之外。绝缘部分120-1或122设置在装置101的后表面131与接收线圈111或装置102的后表面131-1与接收线圈112之间。
如图6所示,例如,当装置101的边缘135由金属制成时,绝缘部分121-2设置在装置101的边缘135与接收线圈111之间。如图7所示,在装置102的边缘135-1由非金属材料制成的情况下,装置102的边缘135-1与接收线圈112之间不设置图6中的绝缘部分121-2。
用于保护显示装置的装置101的前表面134或装置102的前表面134-1由透明材料制成。装置101的前表面134或装置102的前表面134-1还可延伸到装置101或装置102的侧表面的部分。
图3中示出的电容器C、开关部分140、NFC模块150和无线充电模块160设置在装置101的主体171内或装置102的主体171-1内。
无线电力发送器200的发送线圈210设置在装置101的接收线圈111或装置102的接收线圈112之外。
在以上描述的示例中,即使在与无线电力发送器接触的装置的后表面由金属制成的情况下,装置也能够无线地接收由无线电力发送器的发送线圈发送的电力。
在以上描述的示例中,即使在使用金属壳体的情况下,装置也能够不影响装置的设计无线地接收电力或发送并接收数据。
虽然本公开包括特定示例,但是,对于本领域普通技术人员显而易见的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可对这些示例做出形式和细节上的多种改变。这里描述的示例应该被认为仅仅是描述性意思,而并不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其他示例中相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果以不同的方式来组合描述的系统、体系结构、设备或电路中的组件,和/或通过其他的组件或其等同物替换或者增加组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不是由详细的描述限定,而是由权利要求及其等同物限定,且权利要求及其等同物的范围内的全部变型将被解释为包括在本公开内。
Claims (20)
1.一种壳体,包括:
外壳区域,由金属制成并被构造为覆盖装置的至少一部分;
线圈,与外壳区域电绝缘并且呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状,所述线圈被构造为设置在所述装置之外。
2.根据权利要求1所述的壳体,其中,外壳区域包括与装置的后表面对应的区域。
3.根据权利要求2所述的壳体,其中,线圈被构造为基本上包围装置的边缘。
4.根据权利要求2所述的壳体,其中,线圈设置在与装置的后表面的边缘对应的位置。
5.根据权利要求1所述的壳体,其中,线圈由单导线构成。
6.根据权利要求1所述的壳体,其中,线圈包括两个或更多匝数。
7.根据权利要求1所述的壳体,其中,线圈的长度为外壳区域的边缘的长度的95%或更多。
8.根据权利要求1所述的壳体,还包括设置在外壳区域和线圈之间的绝缘部分。
9.根据权利要求1所述的壳体,其中,线圈被构造为无线地接收电力。
10.根据权利要求1所述的壳体,其中,线圈被构造为无线地接收或发送数据。
11.一种装置,包括:
主体;
壳体,包括:
外壳区域,由金属制成并覆盖主体的至少一部分;
线圈,与外壳区域电绝缘并且呈具有彼此分离的端部的环形形状或多边形形状,所述线圈被构造为设置在所述主体之外。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,主体包括被构造为对通过线圈无线地接收的电力进行整流以利用所述电力给电池充电的无线充电模块。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,主体包括被构造为通过线圈来发送和接收数据的近场通信模块。
14.根据权利要求11所述的装置,其中,主体包括:
无线充电模块,被构造为对通过线圈无线地接收的电力进行整流,以利用所述电力给电池充电;
近场通信模块,被构造为通过线圈发送和接收数据;
开关部分,被构造为响应于由线圈接收的信号来选择性地使线圈连接到NFC模块或无线充电模块。
15.根据权利要求11所述的装置,其中,线圈基本上包围主体的边缘。
16.根据权利要求11所述的装置,其中,线圈沿着主体的后表面的边缘设置。
17.一种装置的壳体,所述壳体包括:
金属部分,构成所述装置的后表面的至少一部分;
线圈,与所述金属部分电绝缘并且构成所述装置的外表面的一部分。
18.根据权利要求17所述的壳体,其中,线圈具有通过间隙分开的两个端部,并构成装置的边缘表面的一部分,或装置的基本上包围金属部分的后表面的一部分。
19.根据权利要求17所述的壳体,其中,线圈构成装置的边缘表面的一部分;
壳体还包括绝缘部分,所述绝缘部分构成装置的侧表面的另一部分并且设置在线圈和金属部分之间以使线圈与金属部分电绝缘。
20.根据权利要求17所述的壳体,其中,线圈构成装置的部分地包围金属部分的后表面的一部分;
壳体还包括绝缘部分,所述绝缘部分构成装置的后表面的另一部分并且设置在线圈和金属部分之间以使线圈与金属部分电绝缘。
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